JP2017173361A - 放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置 - Google Patents

放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】放電対象物の電位が低い場合であっても長期間に亘って効率の高い放電が可能な放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置を提供する。【解決手段】放電部材は、導電性編物と、支持部材と、を有する。導電性編物は、金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだものである。支持部材は円筒状であり、導電性編物に内挿される。放電部材は、導電性編物を接地するか、或いは導電性編物に電圧を印加した状態で被放電部材に対して非接触で配置される。【選択図】図3

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いられる感光体、転写紙、定着部材等へ放電を行う放電部材、及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置に関するものである。
電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、感光体ドラム(像担持体)上のトナー像を転写した後に残存する電荷によって、次の画像形成時に電位ムラによるメモリー画像が発生することがある。そこで、帯電工程を行う前に除電装置によって感光体ドラム上の残留電荷を除去した後、感光体ドラムを再び帯電させる。これにより、感光体ドラムの表面が均一に帯電され、メモリー画像の発生を防止することができる。残留電荷の除電方式としては、一般的に光照射により除電を行う光除電方式が用いられる。
しかし、光除電方式による除電を繰り返すことで、感光層の内部に発生した光キャリアの一部が残留、或いは蓄積する場合がある。この場合、光キャリアの蓄積によって感光体ドラム表面の電位低下を引き起こす不具合が発生するため、光除電方式以外の除電方式が要望されている。
光除電方式以外の除電方式としては、自己放電現象を利用した非接触除電方式が提案されている。非接触除電方式は、放電部材に存在する凹凸の凸部分から除電対象物(被放電部材)上の帯電電荷への自己放電現象を利用して対向部材上の残留電荷を除去するものである。例えば、特許文献1には、転写装置と定着装置との間において搬送路上の記録媒体と対向するように導電性糸からなる織物を含む導電部を設けることにより、転写装置で転写した後の記録媒体を非接触で除電する画像形成装置が開示されている。
このような非接触除電方式を用いて感光体ドラム表面の残留電荷を除去することにより、光除電方式で生じるような感光層内部の光キャリアの残留がなくなり、感光体ドラムの表面電位の低下を抑制することができる。また、除電ローラーと感光体ドラムが非接触であるため、除電ローラーによる感光体ドラム表面の傷付きや感光層の削れ、或いは感光体ドラム表面に付着するトナーやトナー外添剤による除電ローラーの汚染を防止することができ、長期間に亘って安定した除電効果が得られる。
特開2007−292905号公報
しかしながら、非接触除電方式を用いて帯電電位が比較的低い感光体ドラム表面の残留電荷を除去する場合、安定した除電性能を得るためには放電部材の位置精度が高く多数の放電ポイントを有する放電部材が必要となる。
特許文献1の方法では、除電対象物である転写紙の帯電電位が比較的高いため、放電部材として凹凸が少ない織物を用いた場合であっても所定の除電性能を得ることが可能であった。しかし、放電部材として織物を用いて感光体ドラム表面の残留電荷を除去しようとすると、自己放電現象を有効に利用することができず、十分な除電効果が得られないおそれがあった。また、特許文献1の構成では、織物である導電部材の芯材として弾性部材を用いているため、除電対象物との距離を精度よく設定することが困難であった。
本発明は、上記問題点に鑑み、放電対象物の電位が低い場合であっても長期間に亘って効率の高い放電が可能な放電部材及びそれを備えた除電装置並びに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に本発明の第1の構成は、導電性編物と、支持部材と、を有する放電部材である。導電性編物は、金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだものである。支持部材は円筒状であり、導電性編物に内挿される。放電部材は、導電性編物を接地するか、或いは導電性編物に電圧を印加した状態で被放電部材に対して非接触で配置される。
本発明の第1の構成によれば、導電性編物が金属繊維を撚り合わせた撚糸を編み込むことで形成されるため、例えば金属繊維の織物と比べて比表面積が著しく大きくなっている。その結果、放電ポイントが増加し、コロナ放電を効率良く発生させることができるため、効率の高い放電が可能となる。また、導電性編物の伸縮性を利用して、接着剤等を用いることなく支持部材に固定することができる。さらに、被放電部材に非接触の状態で放電可能であるため、被放電部材の傷付きや放電部材の汚れを防止することができる。
本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100の全体構成を示す概略図 第1実施形態の画像形成装置100における画像形成部9の部分拡大図 第1実施形態の画像形成装置100に用いる除電ローラー25の分解斜視図 導電性編物29の表面の拡大写真 第1実施形態の画像形成装置100に用いる除電ローラー25の変形例を示す分解斜視図 本発明の第2実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図 本発明の第3実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図 本発明の第4実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図 第4実施形態の画像形成装置100の変形例を示す画像形成部9周辺の部分拡大図 本発明の第5実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図 本発明の第6実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図であり、磁力の異なる異極性の磁極N1、N2(N1>N2)を除電ローラー25に対向させた構成を示す図 第6実施形態の画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図であり、磁力の異なる同極性の磁極N1、N2(N1>N2)を除電ローラー25に対向させた構成を示す図 本発明の第7実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図 本発明の第8実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図 本発明の第9実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100の全体構成を示す概略図であり、右側を画像形成装置100の前方側として図示している。図1に示すように、画像形成装置100(ここではモノクロプリンター)は、装置本体1の下部に積載された用紙を収容する給紙カセット2が備えられている。この給紙カセット2の上方には、装置本体1の前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体1の上面に形成された排紙部3に至る用紙搬送路4が形成されており、この用紙搬送路4に沿って上流側から順に、ピックアップローラー5、フィードローラー6、中間搬送ローラー7、レジストローラー対8、画像形成部9、定着装置10及び排出ローラー対11が配置されている。更に、画像形成装置100内には、上記の各ローラー、画像形成部9、定着装置10等の動作を制御する制御部(CPU)70が配置されている。
給紙カセット2には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点12aによって、給紙カセット2に対して回動可能に支持された用紙積載板12が備えられており、用紙積載板12上に積載された用紙(記録媒体)がピックアップローラー5に押圧されるようになっている。また、給紙カセット2の前方側には、フィードローラー6に圧接するようにリタードローラー13が配設されており、ピックアップローラー5によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラー6とリタードローラー13とによって用紙が捌かれ、最上位の1枚のみが搬送されるよう構成されている。
そして、フィードローラー6とリタードローラー13とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラー7によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラー対8へと搬送され、レジストローラー対8によってタイミングを調整されて画像形成部9へと供給される。
画像形成部9は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図1において時計回り方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム14と、この感光体ドラム14の周囲に配置される帯電装置15、現像装置16、除電ローラー25、クリーニング装置17、用紙搬送路4を挟んで感光体ドラム14に対向するように配置される転写ローラー18及び感光体ドラム14の上方に配置される露光装置(LSU)19から構成されている。現像装置16の上方には、現像装置16へトナーを補給するトナーコンテナ20が配置されている。
本実施形態では、感光体ドラム14は有機感光体(OPC)であり、アルミニウム等の導電性基板(筒体)上に有機感光層が形成されている。
帯電装置15は、ハウジング内に、感光体ドラム14に接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー41(図2参照)と、帯電ローラー41をクリーニングするための帯電ローラークリーニングブラシとを有している。帯電ローラー41は導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム14に当接するよう配置されている。
現像装置16は、現像ローラー16aによって感光体ドラム14上に形成された静電潜像にトナーを供給する。現像装置16へのトナーの供給はトナーコンテナ20により行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤(以下、単にトナーともいう)が現像装置16内に収容されている。
クリーニング装置17は、クリーニングブレード47(図2参照)及びトナー回収ローラー(図示せず)を有している。クリーニングブレード47としては、例えばJIS硬度が78°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレード47の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム14への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム14の仕様に応じて適宜設定される。なお、JIS硬度とは、日本工業規格(JIS;Japanese Industrial Standards )で規定された硬度を指す。
転写ローラー18は、感光体ドラム14表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路4を搬送されてくる用紙に転写する。転写ローラー18には、トナーと逆極性の転写バイアスを印加するための転写バイアス電源及びバイアス制御回路(いずれも図示せず)が接続されている。
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置15によって感光体ドラム14の表面を一様に帯電させる。次いで、露光装置(LSU)19からのレーザービームにより感光体ドラム14上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、現像装置16により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム14の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム14の表面に形成されたトナー像は、転写ローラー18により感光体ドラム14と転写ローラー18とのニップ部(転写位置)に供給された用紙へと転写される。
トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム14から分離されて定着装置10に向けて搬送される。この定着装置10は、画像形成部9の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部9においてトナー像が転写された用紙は、定着装置10に備えられた加熱ローラー22、及びこの加熱ローラー22に圧接される加圧ローラー23によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。そして、画像形成部9及び定着装置10において画像形成がなされた用紙は、排出ローラー対11によって排紙部3に排出される。
転写後に感光体ドラム14表面の残留トナーはクリーニング装置17により除去され、感光体ドラム14表面の残留電荷は除電ローラー25により除電される。そして、感光体ドラム14は帯電装置15によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
図2は、第1実施形態の画像形成装置100における画像形成部9周辺の部分拡大図である。なお、図2では説明の便宜のため、感光体ドラム14、帯電ローラー41、クリーニングブレード47、及び除電ローラー25のみを図示しており、現像装置16、転写ローラー18等は記載を省略している。
感光体ドラム14が図2の時計回り方向に回転すると、感光体ドラム14の表面に接触する帯電ローラー41が図2の反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー41に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム14の表面が一様に帯電されることとなる。また、帯電ローラー41の回転に伴い、帯電ローラー41に接触する帯電クリーニングローラーが図2の時計回り方向に従動回転して帯電ローラー41の表面に付着した異物を除去する。
感光体ドラム14の回転方向に対し帯電ローラー41よりも上流側には、クリーニングブレード47が感光体ドラム14の表面に当接した状態で固定されている。
感光体ドラム14の回転方向に対しクリーニングブレード47よりも上流側には、除電ローラー25が感光体ドラム14の表面に対し非接触で配置されている。除電ローラー25は、円筒状の支持部材27と、支持部材27の外周面に装着された導電性編物29とを有する。
なお、図2では感光体ドラム14の回転方向に対しクリーニングブレード47よりも上流側に除電ローラー25を配置しているが、帯電ローラー41よりも上流側であればクリーニングブレード47よりも下流側に除電ローラー25を配置することもできる。
図3は、第1実施形態の画像形成装置100に用いる除電ローラー25の分解斜視図である。支持部材27は金属製であり、長手方向両端部には支軸27aが形成されている。図2に示すように、支軸27aはグランドに接地されている。導電性編物29は、金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだ編物である。金属繊維としては、例えばステンレス鋼繊維が用いられる。
なお、本明細書でいう「編物」とは、一本の撚糸で結び目を作る要領で「一目ずつ」形成していくものであり、多数の縦糸と横糸が交差する構造を有し、「一段ずつ」形成される「織物」とは明確に区別される。
導電性編物29は伸縮性を有するため、導電性編物29の内径は支持部材27の外径に比べて小さく形成しておく。除電ローラー25を組み立てる場合は、図3に示すように、導電性編物29を径方向に伸長させながら、支持部材27を導電性編物29の内側に挿入していくことにより、支持部材27の外周面に導電性編物29を装着する。導電性編物29は、復元力(収縮力)によって支持部材27の外周面に保持される。
図4は、導電性編物29の表面の拡大写真である。図4に示すように、導電性編物29の表面には多数の金属繊維が突出している。この金属繊維と感光体ドラム14の表面との間でコロナ放電が発生し、金属繊維から感光体ドラム14の表面電荷と逆極性のイオンが放出されて感光体ドラム14の表面の残留電荷が除電される。
本実施形態の画像形成装置100に用いる除電ローラー25は、感光体ドラム14との間の自己放電現象を利用して感光体ドラム14の表面の残留電荷を除電するため、光除電方式で見られるような感光層内部における光キャリアの残留が生じない。そのため、光キャリアの残留により感光体ドラム14の表面電位が低下するという不具合を解消することができる。
また、除電ローラー25は感光体ドラム14に非接触の状態で除電可能であるため、感光体ドラム14の表面の傷付きや感光層の削れ、或いはトナーやトナー外添剤による除電ローラー25の汚れを防止することができる。従って、長期間に亘って安定した除電効果を維持することができる。
除電ローラー25に用いる導電性編物29は、金属繊維を撚り合わせた撚糸を編み込むことで形成されるため、例えば金属繊維の織物と比べて比表面積が著しく大きくなっている。その結果、放電ポイントが増加し、コロナ放電を効率良く発生させることができるため、効率の高い除電が可能となる。また、撚糸に用いる金属繊維の繊度が低い(繊維が細い)ほうがより放電ポイントが増加するが、繊維が細くなり過ぎると除電ローラー25の耐久性が低下する。金属繊維の直径は8μm以上20μm以下が好ましい。
さらに、導電性編物29の伸縮性を利用して、接着剤等を用いることなく支持部材27に固定することができる。この場合、支持部材27の外周面を粗面としておくことで、導電性編物29の保持性能をより向上させることができる。
図5は、第1実施形態の画像形成装置100に用いる除電ローラー25の変形例を示す分解斜視図である。図5に示す変形例では、支持部材27を中空状とし、外周面に多数の貫通孔30を形成している。そして、支軸27aの少なくとも一端(図5では右側の支軸27a)と支持部材27の内部とを連通させて空気流導入孔を形成し、支軸27aから支持部材27の内部に空気流を送り込む構成としている。
支持部材27の内部に送り込まれた空気流は、貫通孔30から支持部材27の外周面に装着された導電性編物29に吹き付けられ、導電性編物29の隙間を通過して外部に放出される。このとき、導電性編物29の隙間に滞留する塵埃が空気流によって除去されるため、導電性編物29の汚染による除電性能の低下を抑制することができる。この変形例は、通気性に優れるという導電性編物29の特徴を利用した構成であり、通気性の低い織物やフェルト、不織布等では同様の効果は期待できない。
図6は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図である。なお、以下の図6〜図13においても、図2と同様に、感光体ドラム14、帯電ローラー41、クリーニングブレード47、及び除電ローラー25のみを図示している。
本実施形態では、除電ローラー25を構成する支持部材27の支軸27aが回転可能に支持されており、一方の支軸27aに回転駆動力を入力可能となっている。これにより、除電ローラー25は感光体ドラム14との対向面において感光体ドラム14に対して逆方向(カウンター方向)に回転する。
除電ローラー25が感光体ドラム14に対して逆方向に回転することで、感光体ドラム14との対向部分を通過する導電性編物29の放電ポイントも増加する。その結果、除電ローラー25を停止させた場合に比べて除電効率が向上する。なお、画像形成装置100のプロセス速度(感光体ドラム14の線速)が速い場合は、感光体ドラム14に対する除電ローラー25の線速比(回転数)を上げて感光体ドラム14との対向部分を通過する導電性編物29の周方向長さを長くする。これにより、放電ポイントを更に増加させて除電効率をより向上させることができる。
図7は、本発明の第3実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図である。本実施形態では、除電ローラー25を構成する支持部材27の支軸27aに直流電源31が接続されており、除電ローラー25に直流電圧を印加可能となっている。
除電ローラー25に感光体ドラム14の表面電位(ここでは正極性)と逆極性(ここでは負極性)の直流電圧を印加することにより、感光体ドラム14の表面の残留電荷をより効果的に除電することができる。
なお、除電ローラー25に交流電圧を印加しても同様の効果が得られるが、現像装置16の現像ローラー16a(図1参照)に印加する交流電圧との共振周波数の問題等が発生するおそれがあるため、直流電圧を印加することが好ましい。また、除電ローラー25に印加する直流電圧を可変させることにより、感光体ドラム14表面の残留電荷の除電効果を調整することができる。
図8は、本発明の第4実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図であり、図9は、第4実施形態の画像形成装置100の変形例を示す画像形成部9周辺の部分拡大図である。本実施形態では、感光体ドラム14の回転方向に対して上流側に第1除電ローラー25aを配置し、第1除電ローラー25aよりも下流側に第2除電ローラー25bを配置している。
2本の第1除電ローラー25a、第2除電ローラー25bを感光体ドラム14の周方向に沿って配置することにより、第1除電ローラー25a、第2除電ローラー25bの放電ポイントが加算されるため、1本の除電ローラー25を配置した場合に比べて除電効率が向上する。
また、非接触除電方式の場合、感光体ドラム14の表面に形成される静電潜像のソリッド部分(ベタ部分)とエッジ部分とで除電性能が異なる。エッジ部分では静電潜像に強力なエッジ電界が発生しているため、除電の電界がエッジ電界に沿ってしまい(回り込み電界)、除電効果が低下する。そのため、エッジ部分ではソリッド部分に比べて除電が困難となる。エッジ部分を確実に除電するためには感光体ドラム14の表面電位と逆極性の放電を行う必要があるが、その場合はソリッド部分が除電過剰(逆帯電)となってしまう。
そこで、2本の除電ローラー25を配置する場合、図9に示すように、感光体ドラム14の回転方向に対し上流側の第1除電ローラー25aに直流電圧を印加可能とし、下流側の第2除電ローラー25bをグランドに接地しておくことが好ましい。この構成によれば、感光体ドラム14の表面電位と逆極性の電圧を第1除電ローラー25aに印加することにより、静電潜像のエッジ部分を確実に除電可能となる。また、静電潜像のソリッド部分が除電過剰(逆帯電)となった場合に、第2除電ローラー25bによってソリッド部分の表面電位を0Vに戻すことができる。
図10は、本発明の第5実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図である。本実施形態では、感光体ドラム14の内部に磁石部材33を配置し、磁石部材33の磁極(ここではN極)を除電ローラー25に対向させている。
磁石部材33の磁極から発生する磁力線(図10の破線矢印)により、除電ローラー25を構成する導電性編物29から突出する金属繊維の方向が磁力線に沿って感光体ドラム14と除電ローラー25との対向領域(除電ニップ幅)内に集中する。これにより、導電性編物29の放電ポイント(繊維先端)が増加して除電効果が向上する。なお、除電ニップ幅とは、感光体ドラム14の回転中心と除電ローラー25の支軸27aの中心を通る直線Lに平行な除電ローラー25の外周面の2本の接線L1、L2の幅wを指す。
なお、本実施形態においても、第2実施形態と同様に、除電ローラー25を感光体ドラム14との対向面において逆方向に回転させてもよいし、第3実施形態と同様に、除電ローラー25に感光体ドラム14の表面電位と逆極性の電圧を印加してもよい。また、第4実施形態と同様に、感光体ドラム14の周方向に沿って複数の除電ローラー25を配置してもよい。
図11は、本発明の第6実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図である。本実施形態では、第5実施形態と同様に感光体ドラム14の内部に磁石部材33を配置している。磁石部材33は、極大となるピークを持つ、磁力の異なる2つの磁極(ここではN1>S1)が除電ニップ幅w内において除電ローラー25に対向するように配置されている。
本実施形態の構成によれば、導電性編物29から突出する金属繊維の方向が磁極N1、S1から発生する磁力線に沿って除電ニップ幅w内に集中する。これにより、第5実施形態と同様に導電性編物29の放電ポイントが増加して除電効果が向上する。
また、磁力の異なる2つの磁極N1、S1を用いることで、文字や細線等のエッジ電界が強い画像パターンを形成した後の除電不良を解消することができる。前述したように、エッジ電界が強い静電潜像では1回の除電では回り込み電界の影響を受けてエッジ部分の残留電荷を完全に除電できない場合がある。そこで、本実施形態のように2つの磁極N1、S1を除電ローラーに対向させることで、磁極N1に対向する部分での1回目の除電によりエッジ部分の回り込み電界を弱め、磁極S1に対向する部分での2回目の除電により静電潜像全体を均一に除電することができる。
従って、エッジ電界が強く除電の困難な画像パターンであっても除電性能の向上を図ることができる。なお、2つの磁極の磁力の大きさは、感光体ドラム14の回転方向に対して上流側の磁極N1の磁力を下流側の磁極S1の磁力よりも大きくしておく方がより効果的である。なお、本実施形態においても、第2実施形態と同様に、除電ローラー25を感光体ドラム14との対向面において逆方向に回転させてもよいし、第3実施形態と同様に、除電ローラー25に感光体ドラム14の表面電位と逆極性の電圧を印加してもよい。
また、除電ローラー25に対向する2つの磁極を異極性(N1、S1)とすることにより、磁極N1、S1間では感光体ドラム14の周方向に沿った磁力線が発生する。これにより、除電ローラー25を構成する導電性編物29の金属繊維の先端が磁力線に沿って倒伏するため、感光体ドラム14の表面に接触し難くなる。従って、除電ローラー25を感光体ドラム14に近接して配置することができ、感光体ドラム14と除電ローラー25とのギャップ(隙間)も安定するため、除電精度を向上させることができる。
また、図11では磁力の異なる異極性の磁極N1、S1を除電ローラー25に対向させているが、図12に示すように、磁力の異なる同極性の磁極N1、N2(N1>N2)を除電ローラー25に対向させてもよい。特に、第2実施形態と同様に除電ローラー25を回転させる場合は、2つの磁極を同極性とすることで、導電性編物29から突出する金属繊維が磁極N1、N2間の反発磁界を通過する際に急激に撓る。その結果、感光体ドラム14から飛散したトナーや塵等の汚れが金属繊維に付着し難くなり、導電性編物29の耐用期間(寿命)を延ばすことができる。
なお、図12の構成では、磁極N1、N2の磁極中心角θ(感光体ドラム14の回転中心から径方向に放射状に配置された2つの磁極の磁力ピークのなす角度)が大きすぎると磁極N1、N2間の反発磁界が除電ニップ幅wの内側を向き難くなる。また、磁極中心角θが小さすぎると反発磁界自体が弱くなる。従って、磁極N1、N2の磁極中心角θは25°〜30°程度が好ましい。
図13は、本発明の第7実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図である。本実施形態では、第6実施形態の構成に加えて、除電ローラー25を構成する支持部材27の内部に除電ローラー側磁石35を配置している。除電ローラー側磁石35は、感光体ドラム14内に配置された磁石部材33に対向するように配置されており、除電ローラー側磁石35の磁極Sは、磁石部材33の磁極N1、N2と異極性である。他の部分の構成は図12に示した第6実施形態と同様である。
本実施形態の構成によれば、磁石部材33の磁極N1、N2と除電ローラー側磁石35の磁極Sとの間で強い磁力線が発生する。その結果、導電性編物29から突出する金属繊維の方向が磁力線に沿って除電ニップ幅w内に集中する。これにより、第6実施形態に比べて導電性編物29の放電ポイントがより一層増加し、除電効果がさらに向上する。
なお、ここでは除電ローラー側磁石35の磁極Sを磁石部材33の2つの磁極N1、N2と異極性としたが、除電ローラー側磁石35の磁極と磁石部材33の2つの磁極とを同極性としてもよい。また、図11に示すように磁石部材33の2つの磁極を異極性(N1、S1)としてもよい。
図14は、本発明の第8実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図である。本実施形態では、感光体ドラム14の内部に第1磁石部材33a、第2磁石部材33bから成る2つの磁石部材を配置している。第1磁石部材33aの磁極N1は第2磁石部材33aの磁極N2よりも磁力が大きく、第1磁石部材33a、第2磁石部材33bは、感光体ドラム14の周方向に往復移動可能である。
そして、図14に示すように第1磁石部材33aの磁極N1が除電ニップ幅w内に配置された状態(第1の配置)と、第2磁石部材33bの磁極N2が除電ニップ幅w内に配置された状態(第2の配置)とを切り替え可能となっている。
画像形成装置100は、搬送される用紙の厚みや種類に応じてプロセス線速が二段階に切り換え可能である。例えば、用紙が普通紙である場合は通常の駆動速度(以下、全速モードという)で画像形成処理が行われ、用紙が厚紙である場合は通常よりも低速(以下、減速モードという)で画像形成処理が行われる。これにより、厚紙を用いる場合に十分な定着時間を確保して画質を向上させることができる。
ここで、減速モードで画像形成処理を行う際には、感光体ドラム14の表面が除電ニップ幅wを通過する時間が長くなる。その結果、除電性能が過剰となり、次の静電潜像の形成時に表面電位が低下してハーフトーン画像の濃度が濃くなったり、ドット再現性が悪くなったりする不具合が生じ易くなる。
また、感光体ドラム14の内部に磁石部材33を配置した場合、画像形成装置100を長期間放置すると、磁石部材33の磁力により導電性編物29の金属繊維に癖付きが発生する。そのため、長期間放置後に画像形成処理を行うと、金属繊維の癖付きによって横筋画像が発生することがある。
さらに、高温多湿環境下からの復帰時に行う特殊モード、例えば、帯電ローラー41により感光体ドラム14を弱帯電させることで感光体ドラム14及び周辺部材の水分を除去するドラムリフレッシュ動作を行う場合は、通常の画像形成時に比べて感光体ドラム14の表面電位を低下させる弱帯電制御を実施している。この場合、感光体ドラム14の表面電位の低下により自己放電現象が低下するため除電が不十分となり、所望のリフレッシュ効果が得られないことがある。
そこで、本実施形態では、除電ローラー25に対向する第1磁石部材33a、第2磁石部材33bを切り替えることにより、画像形成装置100の状態に応じた除電性能を得ることができる。例えば、減速モードで画像形成処理を行う際には第2磁石部材33bの磁極N2を除電ローラー25に対向させる(第2の配置とする)ことで、感光体ドラム14の線速の低下による除電過剰を防止することができる。また、ドラムリフレッシュ動作を行う場合は第1磁石部材33aの磁極N1を除電ローラー25に対向させる(第1の配置とする)ことで、弱帯電制御時の除電不足を軽減し、ピンホールを発生させない程度の十分な弱帯電を行い感光体ドラム14及びその周辺部材を十分に除湿することができる。
また、第3実施形態のように除電ローラー25に電圧を印加して感光体ドラム14の残留電荷を強力に除電する場合、導電性編物29の金属繊維に放電生成物が付着して除電性能が低下する。そこで、紙間や印字終了時に第1磁石部材33a、第2磁石部材33bの配置を切り替えて金属繊維の先端同士を摩擦させることで、金属繊維への放電性生物の堆積を抑制し、除電ローラー25の耐久性を向上させることができる。
さらに、画像形成装置100を長期間使用しない場合は、第1磁石部材33a、第2磁石部材33bの両方を除電ニップ幅wの外へ移動させた状態(第3の配置)とすることで、金属繊維の癖付きを防止して横筋画像の発生を防止することができる。
図15は、本発明の第9実施形態に係る画像形成装置100の画像形成部9周辺の部分拡大図である。本実施形態では、第8実施形態の構成に加えて、除電ローラー25を構成する支持部材27の内部に除電ローラー側磁石35を配置している。除電ローラー側磁石35は、感光体ドラム14内に配置された第1磁石部材33a、第2磁石部材33bに対向するように配置されており、除電ローラー側磁石35の磁極Sは、第1磁石部材33a、第2磁石部材33bの磁極N1、N2と異極性である。他の部分の構成は図14に示した第8実施形態と同様である。
本実施形態の構成によれば、第1磁石部材33a、第2磁石部材33bの磁極N1、N2と除電ローラー側磁石35の磁極Sとの間で強い磁力線が発生する。その結果、導電性編物29から突出する金属繊維の方向が磁力線に沿って除電ニップ幅w内に集中する。これにより、第8実施形態に比べて導電性編物29の放電ポイントがより一層増加し、除電効果がさらに向上する。
なお、ここでは除電ローラー側磁石35の磁極Sを磁石部材33の2つの磁極N1、N2と異極性としたが、除電ローラー側磁石35の磁極と磁石部材33の2つの磁極とを同極性としてもよい。
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態を組み合わせた構成も本発明に包含されるのはもちろんである。また、上記各実施形態に示したような帯電ローラー41を用いた接触帯電方式の帯電装置15に代えて、コロナワイヤーとグリッドとを備えたコロナ帯電方式の帯電装置を用いることもできる。また、一成分現像式の現像装置16に代えて、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像式の現像装置とすることもできる。
また、上記各実施形態では、円筒状の支持部材27に導電性編物29を装着した放電部材を感光体ドラム14の残留電荷を除電する除電ローラー25に適用した例について説明したが、支持部材27と導電性編物29とを用いる放電部材は除電ローラー25にのみ用いられるものではなく、例えば転写紙の除電や、定着ローラー等の除電にも適用可能である。更に、印加する電圧によっては、感光体ドラム14の帯電や、感光体ドラム14上に付着したキャリアの回収、感光体ドラム14上に現像されたトナーの帯電量増加に用いる放電部材としても適用可能である。
さらに、本発明の画像形成装置としては、図1に示したようなモノクロプリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、カラープリンター、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。
図2、図5〜図7、及び図10に示したような画像形成部9を備えた第1〜第3、第5実施形態の画像形成装置100(本発明1〜9)を用いて除電ローラー25の除電性能及び耐久性能を評価した。除電性能については、除電ローラー25による感光体ドラム14の残留電荷の除電後に所望の除電後電位が得られるかを確認した。耐久性能については、印字率25%のハーフトーン画像を50k(50,000)枚出力した後の筋画像の有無を確認した。
試験条件は、画像形成装置100としてFS−13200改造機(京セラドキュメントソリューションズ社製)を使用し、感光体ドラム14は直径を30mmのアルミニウム製素管にOPCを積層したものを用い、線速を150mm/secとした。除電ローラー25は、支持部材27の直径を12mmとし、本発明1〜9については繊維径8μm、12μm、20μmのステンレス鋼(SUS316L)繊維を複数本集め、撚りを加えて作成した撚糸を用いてニット編みした厚さ1.05mmの導電性編物29を使用した。また、導電性編物29に代えてステンレス鋼(SUS316L)繊維の織物、フェルトを使用した除電ローラー25を備えた画像形成装置100(比較例1、2)、および銅繊維の織物を使用した除電ローラー25を備えた画像形成装置100(比較例3、4)を用いて同様の評価を行った。
除電性能の評価基準は、感光体ドラム14の表面電位を80V以下に低下した場合を◎+、81V〜100Vに低下した場合を◎、101V〜120Vに低下した場合を○+、121V〜140Vに低下した場合を○、141V〜160Vに低下した場合を△、160V以上であった場合を×とし、◎+〜△の場合に実用的に問題なしとした。耐久性能の評価基準は、50k枚印字後のハーフトーン画像に筋が認められなかった場合を◎、気にならない程度のごく軽微な筋が認められた場合を○、やや気になる程度の筋が認められた場合を△とし、◎〜△の場合に実用的に問題なしとした。結果を除電ローラー及び磁石部材の構成と併せて表1に示す。
※1;感光体ドラムの回転方向に対しカウンター方向に線速比1.5で回転
※2;感光体ドラムの回転方向に対しカウンター方向に線速比0.8で回転
※3;感光体ドラムの表面電位と逆極性の直流電圧を印加
表1から明らかなように、ステンレス鋼繊維を撚り合わせた撚糸をニット編みして形成した導電性編物29を用いた本発明1〜9の構成では、いずれも感光体ドラムの表面電位を140V以下に低下させることができた。特に、除電ローラー25を感光体ドラム14に対してカウンター方向に回転させた本発明2、除電ローラー25に感光体ドラム14と逆極性の直流電圧を印加した本発明3の構成では、ステンレス鋼繊維の繊維径を12μmにした場合でも感光体ドラムの表面電位を80V以下に低下させることができた。
また、中空状の支持部材27の外周面に貫通孔30を形成し、支軸27aから空気流を送り込んだ本発明4の構成においても、感光体ドラムの表面電位を80V以下に低下させることができた。また、導電性編物29に汚れがほとんど付着せず、50k枚印字後においても筋画像の発生は認められなかった。また、感光体ドラム14の内部に磁石部材33を配置した本発明5〜9の構成では、ステンレス鋼繊維の繊維径を20μmにした場合でも除電性能をより向上させることができた。
これに対し、導電性編物29に代えて支持部材27にステンレス鋼繊維の織物を貼り付けた比較例1の構成では、ステンレス鋼繊維の起毛部分が少なく十分な除電性能を得ることができなかった。また、支持部材27にステンレス鋼繊維のフェルトを貼り付けた比較例2の構成では、フェルトの起毛が多く除電性能は高いものの、フェルトの場所によって起毛ムラが存在するため、除電ムラが発生した。
また、ステンレス鋼繊維に代えて銅繊維の織物を貼り付けた比較例3の構成では十分な除電性能を得ることができず、除電ローラー25に感光体ドラム14と逆極性の直流電圧を印加し、感光体ドラム14の内部に磁石部材33を配置した比較例4の構成においても同様であった。
図11及び図12に示したような、極大となるピークを持つ、磁力の異なる2つの磁極を有する磁石部材33を感光体ドラム14の内部に配置した第6実施形態の画像形成装置100(本発明10〜14)を用いて除電ローラー25の除電性能、画像メモリー及び耐久性能を評価した。また、感光体ドラム14の内部に磁石部材を配置しない画像形成装置100(比較例5)、感光体ドラム14の内部に1つの磁極のみを有する磁石部材33を配置した画像形成装置100(比較例6〜8)を用いて同様の評価を行った。除電性能、耐久性能の試験方法、試験条件、及び評価基準については実施例1と同様とした。画像メモリーについては、文字パターンを印字したとき感光体ドラム14の1回転目に発生する文字のエッジ部分の除電不良による画像メモリーの発生の有無を確認し、メモリーの発生がない場合を◎、メモリーの発生はあるが気にならない程度の場合を○、メモリーの発生があり、少し気になる場合を△とし、◎〜△の場合に実用的に問題なしとした。結果を除電ローラー及び磁石部材の構成と併せて表2に示す。
※1;感光体ドラムの回転方向に対しカウンター方向に線速比0.8で回転
※2;感光体ドラムの表面電位と逆極性の直流電圧を印加
※3;左→右の順に感光体ドラムの回転方向に対して上流側→下流側の磁極の磁力
表2から明らかなように、極大となるピークを持つ、磁力の異なる2つの磁極を有する磁石部材33を感光体ドラム14の内部に配置した本発明10〜14では、いずれも感光体ドラムの表面電位を120V以下に低下させることができた。また、文字パターンのエッジ部分の除電不良も認められず、感光体ドラム14全体を均一に除電することができた。さらに、2つの磁極を異極とした本発明10、11と、2つの磁極を同極とした本発明12、13とを比較すると、本発明12、13の方が耐久性能が向上した。これは、本発明12、13の構成では導電性編物29から突出する金属繊維が磁極間の反発磁界を通過する際に急激に撓るため、感光体ドラム14から飛散したトナーや塵等の汚れが金属繊維に付着し難くいためであると考えられる。
これに対し、支持部材27に銅繊維の織物を貼り付けた比較例5、8では、十分な除電性能を得ることができなかった。また、感光体ドラム14の内部に1つの磁極のみを有する磁石部材33を配置した比較例6、7では、除電性能及び耐久性能は十分であるが、文字パターンのエッジ部分の除電不良による、やや気になる程度のメモリーの発生が認められた。
図14に示したような、感光体ドラム14の内部に第1磁石部材33a、第2磁石部材33bを配置し、画像形成装置100の状態に応じて第1磁石部材33a、第2磁石部材33bの配置を切り替える第8実施形態の画像形成装置100(本発明15〜20)を用いて、耐久(50k枚)印字時、長期(8時間)放置後における除電ローラー25の除電性能及び耐久性能を評価した。また、半速(通常印字時の1/2の速度)モードにおける除電ローラー25の除電性能及び濃度ムラ、ドラムリフレッシュ動作(DR)時における除電ローラー25の除電性能及びピンホールの発生についても評価した。
除電性能、耐久性能の試験方法、試験条件、及び評価基準については実施例1、2と同様とした。濃度ムラについては、半速モードでハーフトーン画像を印字したとき濃度ムラがない場合を◎、濃度ムラがあるが気にならない程度である場合を○、濃度ムラがあり、やや気になる程度である場合を△とした。ピンホールについては、ピンホールの発生が認められない場合を◎、微笑のピンホールの発生はあるが気にならない程度である場合を○とした。
また、導電性編物29に代えて銅製の織物を用い、磁石部材も配置しない除電ローラー25を備えた画像形成装置100(比較例9)、磁石部材の磁力の切り替えを行わない画像形成装置100(比較例10〜13)を用いて同様の評価を行った。結果を除電ローラー及び磁石部材の構成と併せて表3〜表5に示す。
※1;感光体ドラムの回転方向に対しカウンター方向に線速比0.8で回転
※2;感光体ドラムの回転方向に対しカウンター方向に線速比0.4で回転
※3;感光体ドラムの表面電位と逆極性の直流電圧を印加
※4;耐久前半(35,000枚以前)は50mT、耐久後半(35,001枚以降)で80mTに切替
※5;長期放置時は両方の磁石部材を除電ニップ幅から外す
※6;紙間で50mT→30mT、印字終了時に50mT→0mTに切替
※7;全速モード→半速モードへの切り替え時に50mT→30mTに切替
※8;ドラムリフレッシュ動作時に50mT→80mTに切替
表3から明らかなように、耐久印字の後半において磁石部材の磁力を50mTから80mTに切り替えた本発明15では、50k枚印字後のハーフトーン画像に全く筋が認められず、磁力を50mTのまま切り替えなかった比較例10に比べて耐久性能が向上した。有機感光層を用いる感光体ドラム14では、耐久印字に伴う感光層の削れ(薄膜化)により帯電電荷密度が増加する。また、除電ローラー25への飛散トナー等の汚れの堆積により除電性能が低下する。その結果、耐久期間の末期では初期に比べて高い除電性能が必要となるため、耐久前半よりも耐久後半の磁力を大きくすることにより除電ニップ幅内に向けられる導電性編物29のステンレス鋼繊維の先端の密度を高くして除電性能を上げることが好ましい。
また、第1磁石部材33a、第2磁石部材33bの両方を除電ニップ幅から外して長期放置した本発明16では、第1磁石部材33a、第2磁石部材33bの何れかを除電ニップ幅に対向させたまま長期放置した比較例11に比べて50k枚印字後のハーフトーン画像における筋の発生が低減され、耐久性能が向上した。これは、本発明16では導電性編物29を構成するステンレス鋼繊維の癖付きが抑制され、長期放置後においても安定した除電性能が維持できたためである。
さらに、紙間および印字終了時に磁石部材の磁力を複数回切り替えた本発明17では、50k枚印字後のハーフトーン画像における筋の発生がより低減された。これは、磁力の切り替えによって導電性編物29を構成するステンレス鋼繊維の先端同士が摩擦し、放電生成物の堆積が抑制されたためである。なお、ステンレス鋼繊維に代えて銅繊維の織物を貼り付けた比較例9では十分な除電性能を得ることができなかった。
また、表4から明らかなように、全速モードから半速モードへの切り替え時に磁力を低下させた本発明18、19では、磁力の切り替えを行わなかった比較例12に比べて半速モードでハーフトーン画像を印字したときの濃度ムラの発生が抑制された。これは、半速モードにおいては感光体ドラム14の表面が除電ニップ幅を通過する時間が長くなり、除電効果が強くなり過ぎることで濃度ムラが発生することがあるが、本発明18、19のように半速モードで磁力を低下させることで、導電性編物29のステンレス鋼繊維先端が除電ニップ幅内へ集中することを緩和されるため、除電効果が適度に抑えられて画質が一定に維持されることによる。さらに、本発明19のように、感光体ドラム14に対する除電ローラー25の線速比を下げて除電効果を低下させることにより、濃度ムラの発生をより一層低減することができる。
また、表5から明らかなように、ドラムリフレッシュ動作の実行時に磁力を50mTから80mTに切り替えた本発明20では、磁力の切り替えを行わなかった比較例13に比べてピンホールの発生が低減された。高温多湿環境下における電源投入時等に感光体ドラム14を弱帯電させて水分を除去するドラムリフレッシュ動作においては、感光体ドラム14の帯電電位が低いために自己放電現象が低下し、除電性能が低下する。そこで、磁石部材を低磁力から鋼磁力に切り替えて除電性能を高めることで、ピンホールが発生しない程度の弱帯電により感光体ドラム14の水分を十分に除去することができる。
本発明は、被放電部材に非接触で放電する放電部材、および放電部材を用いて像担持体表面の残留電荷を除去する除電装置並びに除電装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、被放電部材の電位が低い場合であっても長期間に亘って効率の高い放電が可能な放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置を提供することができる。
9 画像形成部
10 定着装置
14 感光体ドラム(像担持体)
15 帯電装置
16 現像装置
16a 現像ローラー
17 クリーニング装置
18 転写ローラー
22 加熱ローラー
23 加圧ローラー
25 除電ローラー(放電部材)
27 支持部材
27a 支軸
29 導電性編物
30 貫通孔
31 直流電源(電圧印加装置)
33 磁石部材
33a 第1磁石部材
33b 第2磁石部材
35 除電ローラー側磁石(放電部材側磁石)
41 帯電ローラー(帯電部材)
47 クリーニングブレード
100 画像形成装置

Claims (24)

  1. 金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだ導電性編物と、
    該導電性編物に内挿される円筒状の支持部材と、
    を有し、
    前記導電性編物を接地するか、或いは前記導電性編物に電圧を印加した状態で被放電部材に対して非接触で配置される放電部材。
  2. 前記支持部材は中空状であり、軸方向の一端には空気流導入孔が形成されるとともに外周面に空気流が通過する複数の貫通孔が形成されることを特徴とする請求項1に記載の放電部材。
  3. 前記支持部材は導電性であり、前記導電性編物は前記支持部材を介して接地されているか、或いは前記支持部材を介して電圧を印加可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放電部材。
  4. 前記金属繊維の繊維径が8μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の放電部材。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の放電部材を備え、前記被放電部材との間で放電を発生させることにより前記被放電部材の電荷を除去する除電装置。
  6. 請求項5に記載の除電装置と、
    前記被放電部材として表面に感光層が形成された像担持体と、
    該像担持体表面の感光層を帯電させる帯電部材と、
    を備え、
    前記除電装置を用いて前記像担持体表面の残留電荷を除去する画像形成装置。
  7. 前記像担持体の内部には、前記像担持体の回転中心と前記放電部材の軸中心を通る直線に平行な前記放電部材の外周面の2本の接線の幅である除電ニップ幅の内側に磁石部材が配置されることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記磁石部材は、極大となるピークを持つ2つの磁極を有し、前記2つの磁極は、前記除電ニップ幅の内側に配置されることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記磁石部材は、前記2つの磁極が同極であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記磁石部材は、前記2つの磁極が異極であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  11. 前記磁石部材は、前記2つの磁極の磁力が異なることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 前記磁石部材は、前記2つの磁極が前記像担持体の回転中心から径方向に放射状に配置されており、前記2つの磁極の磁極中心角が25°〜30°であることを特徴とする請求項8乃至請求項11のいずれかに記載の画像形成装置。
  13. 前記像担持体の内部には、磁力の異なる複数の前記磁石部材が配置されており、前記除電ニップ幅の内側に配置される前記磁石部材を切り替え可能であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  14. 前記磁石部材は、第1磁石部材と、該第1磁石部材よりも磁力の小さい第2磁石部材とで構成され、前記第1磁石部材を前記除電ニップ幅の内側に配置する第1の配置と、前記第2磁石部材を前記除電ニップ幅の内側に配置する第2の配置と、に切り替え可能であることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
  15. 前記像担持体の使用開始からの累積印字枚数が所定枚数未満のときは前記磁石部材を前記第2の配置とし、前記像担持体の使用開始からの累積印字枚数が所定枚数以上となったとき前記磁石部材を前記第1の配置に切り替えることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  16. 前記像担持体を所定の速度で回転させて画像形成処理を行う全速モードと、前記像担持体を前記全速モードよりも低速で回転させて画像形成処理を行う減速モードと、を切り替え可能であり、
    前記全速モード時には前記磁石部材を前記第1の配置とし、前記減速モード時には前記磁石部材を前記第2の配置に切り替えることを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の画像形成装置。
  17. 前記帯電部材により前記像担持体を画像形成時よりも弱帯電させることで前記像担持体表面の水分を除去するリフレッシュ動作を実行可能であり、
    前記リフレッシュ動作の実行時には前記磁石部材を前記第1の配置とすることを特徴とする請求項14乃至請求項16のいずれかに記載の画像形成装置。
  18. 画像形成処理を所定時間以上行わないときは、前記第1磁石部材及び前記第2磁石部材の両方を前記除電ニップ幅の外側に配置する第3の配置とすることを特徴とする請求項14乃至請求項17のいずれかに記載の画像形成装置。
  19. 前記支持部材の内部には、前記除電ニップ幅の内側に放電部材側磁石が配置されることを特徴とする請求項8乃至請求項18のいずれかに記載の画像形成装置。
  20. 前記放電部材の径方向外側に配置される前記放電部材側磁石の磁極は、対向する前記磁石部材の磁極と異極であることを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。
  21. 前記放電部材は、前記像担持体との対向面において前記像担持体と逆方向に回転可能であり、前記像担持体に対する線速比を変更可能であることを特徴とする請求項6乃至請求項20のいずれかに記載の画像形成装置。
  22. 前記放電部材には、前記像担持体表面の残留電荷と逆極性の電圧を印加する電圧印加装置が接続されていることを特徴とする請求項6乃至請求項21のいずれかに記載の画像形成装置。
  23. 前記放電部材は、前記像担持体の回転方向に対し上流側に配置される第1放電部材と、該第1放電部材の下流側に隣接して配置される第2放電部材と、を有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  24. 前記第1放電部材には、前記像担持体表面の残留電荷と逆極性の電圧を印加する電圧印加装置が接続されており、前記第2放電部材は接地されていることを特徴とする請求項23に記載の画像形成装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101918765B1 (ko) 2018-05-30 2019-02-08 박현섭 원단 이송 장치
KR20230077581A (ko) * 2021-11-25 2023-06-01 주식회사 원익피앤이 이차전지 셀의 정전기 제거 장치 및 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6447555B2 (ja) * 2016-03-22 2019-01-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置
CN108738220A (zh) * 2018-06-01 2018-11-02 苏州市东成办公科技有限公司 一种复印机送纸装置的静电消除装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58207061A (ja) * 1982-03-15 1983-12-02 スクリ−ゲル・コ−ポレ−シヨン 複写・印刷装置
US4555171A (en) * 1982-03-15 1985-11-26 Schlegel Corporation Conductive charge/discharge device
US4761709A (en) * 1984-10-29 1988-08-02 Xerox Corporation Contact brush charging
JPH03249775A (ja) * 1990-02-28 1991-11-07 Ricoh Co Ltd ブラシ帯電装置および除電装置
JPH05313466A (ja) * 1992-05-11 1993-11-26 Inoac Corp 導電性ローラ
JPH06167916A (ja) * 1992-11-27 1994-06-14 Mita Ind Co Ltd 画像形成装置
JPH06230653A (ja) * 1993-02-05 1994-08-19 Japan Vilene Co Ltd コロナ放電装置
JPH07175293A (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JPH1165387A (ja) * 1997-08-15 1999-03-05 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2003013944A (ja) * 2001-07-04 2003-01-15 Canon Inc 粉体供給ローラ及び画像形成装置
JP2007292905A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
US20080089715A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-17 Gary Allen Denton Image Forming Component
JP2009063920A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Synztec Co Ltd クリーニング部材

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3706108A (en) * 1970-12-28 1972-12-19 Eastman Kodak Co Apparatus for cleaning a residual image from a photosensitive member
JP3033834B2 (ja) * 1990-05-31 2000-04-17 日本バイリーン株式会社 除電ロールおよびその使用方法
JPH06274007A (ja) * 1993-03-23 1994-09-30 Toshiba Corp 接触帯電装置及び画像形成装置
CN1123805C (zh) * 1998-11-24 2003-10-08 株式会社理光 图像形成装置中的消电技术及清洁技术的改良
DE20318948U1 (de) * 2003-12-06 2004-02-26 Sting, Oliver Textile Fläche
JP4541833B2 (ja) * 2004-10-27 2010-09-08 キヤノン株式会社 画像形成装置
US20070009229A1 (en) * 2005-05-16 2007-01-11 Toshiba America Consumer Products, Llc User interface for consumer electronic product
JP4692746B2 (ja) 2005-10-26 2011-06-01 セイコーエプソン株式会社 帯電ローラ、帯電ローラの製造方法および帯電ローラを備えた画像形成装置
JP4744308B2 (ja) * 2006-01-24 2011-08-10 アキレス株式会社 除電用ブラシ
EP2317394B1 (en) * 2009-10-27 2017-05-10 Ricoh Company Ltd. Mechanism for Electrifying, Method of Electrifying, and Conductive Member
JP6447555B2 (ja) 2016-03-22 2019-01-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58207061A (ja) * 1982-03-15 1983-12-02 スクリ−ゲル・コ−ポレ−シヨン 複写・印刷装置
US4555171A (en) * 1982-03-15 1985-11-26 Schlegel Corporation Conductive charge/discharge device
US4761709A (en) * 1984-10-29 1988-08-02 Xerox Corporation Contact brush charging
JPH03249775A (ja) * 1990-02-28 1991-11-07 Ricoh Co Ltd ブラシ帯電装置および除電装置
JPH05313466A (ja) * 1992-05-11 1993-11-26 Inoac Corp 導電性ローラ
JPH06167916A (ja) * 1992-11-27 1994-06-14 Mita Ind Co Ltd 画像形成装置
JPH06230653A (ja) * 1993-02-05 1994-08-19 Japan Vilene Co Ltd コロナ放電装置
JPH07175293A (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JPH1165387A (ja) * 1997-08-15 1999-03-05 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2003013944A (ja) * 2001-07-04 2003-01-15 Canon Inc 粉体供給ローラ及び画像形成装置
JP2007292905A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
US20080089715A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-17 Gary Allen Denton Image Forming Component
JP2009063920A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Synztec Co Ltd クリーニング部材

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101918765B1 (ko) 2018-05-30 2019-02-08 박현섭 원단 이송 장치
KR20230077581A (ko) * 2021-11-25 2023-06-01 주식회사 원익피앤이 이차전지 셀의 정전기 제거 장치 및 방법
KR102684250B1 (ko) 2021-11-25 2024-07-11 주식회사 원익피앤이 이차전지 셀의 정전기 제거 장치 및 방법

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