JP2020060721A - 帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】、シールド部の清掃部に対向する面だけに低電気伝導率部材が取り付けられている場合と比較して、リークを生じにくくすることができる帯電装置を提供する。【解決手段】帯電装置３００は、放電線３１０と、シールド板３２０と、シールド板３２０の放電線３１０側に配置されていて、放電線３１０を清掃する清掃装置３４０と、シールド板３２０への放電を抑制し、シールド板３２０よりも電気伝導率が低い低電気伝導率部材３６０と、を有し、低電気伝導率部材３６０は、シールド板３２０と清掃装置３４０との間に少なくとも一部が配置され、シールド板３２０の清掃装置３４０に対向する対向面３２０ａから、シールド板３２０の外側の面３２０ｂに回り込むようにシールド板３２０に取り付けられている。【選択図】図１１

Description

本発明は、帯電装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、像担持体上に形成したトナー像を転写材上に転写したのち、トナー像が転写された転写材を前記像担持体から分離する分離コロナ帯電器を備えた画像形成装置において、前記分離コロナ帯電器内の非画像領域のコロナワイヤと、シールド部材の大部分を絶縁材で被覆する被覆部材を備えたことを特徴とする画像形成装置が記載されている。

特許文献２には、転写ドラムに巻き付けられた転写材を分離コロトロンによって分離する分離装置において、前記分離コロトロンの導電性シールドを絶縁性部材で覆うとともに、該導電性シールドに電圧を印加することを特徴とする分離装置が記載されている。

特開２００５−２１５７０５号公報 特開第３２４４２６７号公報

帯電装置では、例えば結露が生じた場合などに、放電線を清掃する清掃部からシールド部へと漏電（リーク）が生じる虞がある。

本発明は、シールド部の清掃部に対向する面だけに低電気伝導率部材が取り付けられている場合と比較して、漏電を生じにくくすることができる帯電装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、
帯電対象を放電により帯電させる放電線と、
前記放電線を囲むように配置されたシールド部と、
前記シールド部の前記放電線側に配置されていて、前記放電線を清掃する清掃部と、
前記シールド部への放電を抑制し、前記シールド部よりも電気伝導率が低い低電気伝導率部材と、
を有し、
前記低電気伝導率部材は、前記シールド部と前記清掃部との間に少なくとも一部が配置され、前記シールド部の前記清掃部に対向する対向面から、前記シールド部材の外側の面に回り込むように前記シールド部に取り付けられている帯電装置である。

請求項２に係る本発明は、前記低電気伝導率部材は、前記シールド部よりも熱伝導率が低い請求項１記載の帯電装置である。

請求項３に係る本発明は、前記低電気伝導率部材は、前記シールド部よりも表面エネルギーが高い請求項１又は２記載の帯電装置である。

請求項４に係る本発明は、
前記シールド部よりも熱伝導率が低い低熱伝導率部材をさらに有し、
前記低熱伝導率部材は、前記低電気伝導率部材と一体として前記シールド部材に取り付けられている請求項１記載の帯電装置である。

請求項５に係る本発明は、前記低熱伝導率部材は、前記低電気伝導率部材に覆われている請求項４記載の帯電装置である。

請求項６に係る本発明は、前記低熱伝導率部材は、発泡部材からなる請求項４又は５記載の帯電装置である。

請求項７に係る本発明は、前記シールド部の前記外側の面に、前記低電気伝導率部材を取り付ける取付位置を案内する案内部が設けられている請求項１から６いずれか記載の帯電装置である。

請求項８に係る本発明は、
像を保持する像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電装置と、
を有し、
前記帯電装置は、
前記感光体を放電により帯電させる放電線と、
前記放電線を囲むように配置されたシールド部と、
前記シールド部の前記放電線側に配置されていて、前記放電線を清掃する清掃部と、
前記シールド部への放電を抑制し、前記シールド部よりも電気伝導率が低い低電気伝導率部材と、
を有し、
前記低電気伝導率部材は、前記シールド部と前記清掃部との間に少なくとも一部が配置され、前記シールド部の前記清掃部に対向する対向面から、前記シールド部材の外側の面に回り込むように前記シールド部に取り付けられている画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、シールド部の清掃部に対向する面だけに低電気伝導率部材が取り付けられている場合と比較して、リークを生じにくくすることができる帯電装置を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、低電気伝導率部材の熱伝導率がシールド部以上である場合と比較して、シールド部に結露を生じにくくすることができる。

請求項３に係る本発明によれば、低電気伝導率部材の表面エネルギーが、シールド部以下である場合と比較して、付着した水滴を広がりにくくすることができる。

請求項４に係る本発明によれば、低熱伝導率部材を有しない場合と比較して、シールド部に結露を生じにくくすることができる。

請求項５に係る本発明によれば、低熱伝導率部材の少なくとも一部が露出している場合とは異なり、低熱伝導率部材に水滴が付着しないようにすることができる。

請求項６に係る本発明によれば、発泡部材中に含まれる空気によりシールド部の温度変化を抑制することができる。

請求項７に係る本発明によれば、案内部が設けられていない場合と比較して、低電気伝導率部材をシールド部に簡単に取り付けることができる。

請求項８に係る本発明によれば、シールド部の清掃部に対向する面だけに低電気伝導率部材が取り付けられている場合と比較して、リークを生じにくくすることができる画像形成装置を提供することができる。

画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１に示す画像形成装置が有する画像形成部の概略構成を示す図である。 図２に示す画像形成装置が有する転写装置を図２に示す矢印Ａ−Ａ方向から模式的に示す図である。 図３に示す帯電装置の図３のＢ−Ｂ線断面を示す図である。 図３に示す帯電装置の図３のＣ−Ｃ線断面を示す図である。 図３に示す帯電装置の製造の工程を説明する図である。 帯電装置の第１の変形例を示し、図７（Ａ）は断面図であり、図７（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。 帯電装置の第２の変形例を示し、図８（Ａ）は断面図であり、図８（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。 帯電装置の第３の変形例を示し、図９（Ａ）は断面図であり、図９（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。 帯電装置の第４の変形例を示し、図１０（Ａ）は断面図であり、図１０（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。 帯電装置の第４の変形例を示し、図１１（Ａ）は断面図であり、図１１（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。

次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。図１には、本発明の実施形態で用いられる画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に、像形成部１００と、転写装置５００と、定着装置６００と、給紙装置７００とが配置されている。また、画像形成装置本体１２内には、例えば用紙等の記録媒体を搬送するための搬送路７５０が形成されている。

像形成部１００は、電子写真方式が採用されていて、記録媒体に画像を形成する。像形成部１００は、例えば４つ等、例えば複数の画像形成ユニット２００を有する。４つの画像形成ユニット２００は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の互いに異なる色のトナー像を形成する。

画像形成ユニット２００は、感光体ドラム２０２を有する。感光体ドラム２０２は、帯電対象の一例であるとともに、像保持体の一例であって、外周面２０２ａ（図２を参照）が回転するように移動し、記録媒体に転写されるトナー像を外周面２０２ａに保持する。

画像形成ユニット２００は、感光体ドラム２０２を帯電する帯電装置３００をさらに有する。また、画像形成ユニット２００においては、感光体ドラム２０２の外周面２０２ａに形成されたトナー像が、後述する中間転写ベルト５１０に一次転写される。尚、帯電装置３００と画像形成ユニット２００との詳細は後述する。

転写装置５００は中間転写ベルト５１０を有する。中間転写ベルト５１０には、感光体ドラム２０２からそれぞれにトナー像が一次転写され、一次転写されたトナー像が記録媒体に二次転写される。

中間転写ベルト５１０は、複数の支持部材によって回転することができるように支持されていて、複数の支持部材の１つである駆動ロール５１２が中間転写ベルト５１０に駆動を伝達する。

転写装置５００は、それぞれの感光体ドラム２０２から中間転写ベルト５１０へとトナー像を転写し、感光体ドラム２０２と同数の一次転写ロール５１４をさらに有し、中間転写ベルト５１０から記録媒体にトナー像を転写する二次転写ロール５１６をさらに有する。

定着装置６００は、記録媒体に転写されたトナー像を、例えば熱と圧力とを用いて記録媒体に定着する。

給紙装置７００は、積層された状態にある記録媒体を収納する収納部７０２と、収納部７０２に収納された記録媒体を搬送路７５０に向けて送り出す送出ロール７０４とを有する。

搬送路７５０は、給紙装置７００から二次転写位置Ｎへと記録媒体を搬送し、定着装置６００へとさらに記録媒体を搬送し、画像形成装置本体１２の外へと排出されるようにさらに記録媒体を搬送する。

以上のように構成された画像形成装置１０では、感光体ドラム２０２の外周面２０２ａにそれぞれに形成されたトナー像が中間転写ベルト５１０へと一次転写され、中間転写ベルト５１０に一次転写されたトナー像が記録媒体に二次転写され、記録媒体に二次転写されたトナー像が定着装置６００によって記録媒体に定着される。図１における矢印は、画像形成をする際におけるそれぞれの感光体ドラム２０２と、中間転写ベルト５１０との回転方向を示している。

図２には、画像形成ユニット２００の構成が示されている。画像形成ユニット２００は、先述のように感光体ドラム２０２と、帯電装置３００とを有し、さらには、帯電された感光体ドラム２０２の表面に潜像を形成する潜像形成装置２０６（図１を参照）と、感光体ドラム２０２に形成された潜像を現像してトナー像とする現像装置２０８と、一次転写ロール５１４によって中間転写ベルト５１０へとトナー像が転写された後に感光体ドラム２０２の外周面２０２ａに残留しているトナーを清掃する清掃装置２１２とを有する。

帯電装置３００は、コロナ放電方式の帯電装置であって、放電線３１０と、感光体ドラム２０２の外周面２０２ａの移動方向において放電線３１０よりも下流側に配置されている放電線３１２とを有する。放電線３１０と放電線３１２とには、電圧が印加されている。

帯電装置３００は、グリッド電極３３０をさらに有する。グリッド電極３３０は、感光体ドラム２０２の外周面２０２ａと、放電線３１０及び放電線３１２との間に配置されていて、複数の開口が形成されている。グリッド電極３３０には、電圧が印加されている。

帯電装置３００は、シールド板３２０をさらに有する。シールド板３２０は、シールド部の一例であって、放電線３１０と放電線３１２とを囲むように配置されている。また、シールド板３２０は、金属製であり、接地されている。シールド板３２０の具体的材質としては、例えば、ＳＵＳ（ステンレス）を用いるこができる。尚、帯電装置３００の詳細は後述する。

図３は、帯電装置３００を、図２における矢印Ａ−Ａ方向から一部を破断させて示す図であり、図４は、帯電装置３００の図３に示すＢ−Ｂ線断面図であり、図５は、帯電装置３００図３に示すＣ−Ｃ線断面図である。図３、図４及び図５に示すように、帯電装置３００は、先述の放電線３１０と、放電線３１２と、シールド板３２０とを有し、さらには清掃装置３４０を有する。尚、図３、図４及び図５においては、グリッド電極３３０の図示は省略されている。

以下の説明において、シールド板３２０の清掃装置３４０に対向する面を、対向面３２０ａとする。また、シールド板３２０の清掃装置３４０と逆側の面を、外側の面３２０ｂとする。

清掃装置３４０は、清掃部の一例であって、放電線３１０と放電線３１２と清掃する装置であり、シールド板３２０の放電線３１０、放電線３１２側に（シールド板３２０の内側に）配置されている。また、清掃装置３４０は、例えば２つ清掃部材３４４が取り付けられた上部本体３４２と、例えば２つの清掃部材３４８が取り付けられた下部本体３４６とを有し、放電線３１０と放電線３１２とが、それぞれ清掃部材３４４と清掃部材３４８とで挟み込まれるようになっている。尚、清掃部材３４４は、模式的に図示されていて、その形状は簡略化されている。

また、清掃装置３４０には、例えばギア列等を用いて構成される駆動伝達部３５０を介して、駆動源の一例であるモータ３５２が連結されていて、清掃装置３４０は、モータ３５２から駆動が伝達されて、矢印ａに示すように前後方向に移動する。そして、清掃装置３４０が前後方向に移動をすると、放電線３１０と放電線３１２とが、清掃部材３４４と清掃部材３４８とによって、例えば研磨されるようにして清掃される。

尚、図３には、清掃装置３４０が、清掃の開始前及び清掃の開始後に配置される位置である所謂ホームポジションに配置された状態が示されている。

以上のように構成された帯電装置３００においては、作動中に温度が上昇し、その後に温度が低下した際に結露が生じることがある。帯電装置３００における結露が生じる位置は、例えば、シールド板３２０の対向面３２０ａである。また、対向面３２０ａに結露により付着した水滴は、例えば、清掃装置３４０を支持する支持構造（不図示）等を伝わって清掃装置３４０へと到達することがあり、清掃装置３４０へと水滴が伝わることで、清掃装置３４０や、放電線３１０や、放電線３１２が水滴が付着した状態となることがある。

そして、シールド板３２０と清掃装置３４０とに水滴が付着した状態となると、放電線３１０と放電線３１２とに電圧が印加された際に、例えば清掃装置３４０からシールド板３２０へと漏電（リーク）が生じることがある。このため、帯電装置３００においては、漏電を抑制するように低電気伝導率部材３６０を設けている。

低電気伝導率部材３６０は、シールド板３２０よりも電気伝導率が低い材質からなり、所謂絶縁体を用いることができる。

また、低電気伝導率部材３６０は、熱伝導率がシールド板３２０の熱伝導率よりも低いことが望ましい。低電気伝導率部材３６０の熱伝導率がシールド板３２０よりも熱伝導率が低ければ、シールド板３２０の冷却が抑制され、シールド板３２０に結露が生じにくくなる。低電気伝導率部材３６０を、

また、低電気伝導率部材３６０は、シールド板３２０の表面エネルギーよりも表面エネルギーが高いことが望ましい。低電気伝導率部材３６０の表面エネルギーが、シールド板３２０の表面エネルギーよりも高ければ、結露により生じた水滴が、拡散しにくくなる。

また、低電気伝導率部材３６０は、例えは可撓性を有することが望ましく、例えばテープ状（帯状）であることが望ましい。低電気伝導率部材３６０が可撓性を有し、テープ形状であれば、低電気伝導率部材３６０のシールド板３２０への取り付けが容易になる。

低電気伝導率部材３６０としては、具体的には、帯状のポリイミド等の樹脂や、帯状のポリテトラフルオロエチレン等を用いることができ、その熱伝導率λが、
０．０３〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕≦λ≦０．４１〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕
であることが望ましい。

また、低電気伝導率部材３６０は、表面エネルギーσが、
１５〔１０^−３Ｎ／ｍ〕≦σ≦５０〔１０^−３Ｎ／ｍ〕
であることが望ましい。

図３及び図５に示すように、低電気伝導率部材３６０は、シールド板３２０と清掃装置３４０との間に少なくとも一部が配置されている。また、低電気伝導率部材３６０は、シールド板３２０の対向面３２０ａからシールド板３２０の外側の面３２０ｂに回り込むようにシールド板３２０に取り付けられている。シールド板３２０への低電気伝導率部材３６０への取り付けには、例えば糊付を用いることができる。

図６には、帯電装置３００の製造の工程が説明されている。図６に示すように、シールド板３２０の外側の面３２０ｂには、低電気伝導率部材３６０を取り付ける取付位置を案内する案内部３２０ｃが設けられている。

そして、低電気伝導率部材３６０を取り付けるには、まず、作業者は、低電気伝導率部材３６０を、外側の面３２０ｂにおける案内部３２０ｃが案内する位置に貼り付ける。次に、作業者は、低電気伝導率部材３６０のシールド板３２０から突出した部分を、図６に示す矢印方向に折り曲げる。そして、作業者は、低電気伝導率部材３６０の折り曲げた部分を、シールド板３２０の対向面３２０ａに貼り付ける。

上述のように案内部３２０ｃが設けられているため、例えば、ホームポジションにある清掃装置３４０位置等、シールド板３２０の対向面３２０ａ側の状態を確認しなくても、操作者は、低電気伝導率部材３６０を所望の位置に取り付けることができる。

図７は、帯電装置の第１の変形例を示し、図７（Ａ）は断面図であり、図７（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。図７（Ａ）に示すように、この第１の変化例では、帯電装置３００は、先述の実施形態の帯電装置３００が有する構成に加えて、低熱伝導率部材３７０を有する。低熱伝導率部材３７０は、シールド板３２０よりも熱伝導率が低い部材であって、低熱伝導率部材３７０としては、例えばスポンジ等の発泡体を用いることができる。より具体的には、低熱伝導率部材３７０として、例えば、超高分子量ポリエチレン多孔質フィルム等を用いることができる。

また、低熱伝導率部材３７０は、その熱伝導率λが、
０．０３〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕≦λ≦０．４１〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕
であることが望ましい。

また、低熱伝導率部材３７０は、低電気伝導率部材３６０の外側の面の一部に取り付けられている。そして、図７（Ｂ）に示すように、低熱伝導率部材３７０は、低電気伝導率部材３６０と一体としてシールド板３２０に取り付けられる。そして、シールド板３２０に取り付けられると、低熱伝導率部材３７０は、シールド板３２０の外側の面３２０ｂの低電気伝導率部材３６０の外側に配置された状態となる。

図８は、帯電装置の第２の変形例を示し、図８（Ａ）は断面図であり、図８（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。先述の第１の変形例では、低熱伝導率部材３７０は、シールド板３２０の外側の面３２０ｂの低電気伝導率部材３６０の外側に配置されていた。これに対して、この第２の変形例では、低熱伝導率部材３７０は、低電気伝導率部材３６０の内側に、低電気伝導率部材３６０とシールド板３２０とに挟み込まれるように配置されている。

また、この第２の変形例では、図８（Ｂ）に示すように、低熱伝導率部材３７０が低電気伝導率部材３６０と一体としてシールド板３２０の外側の面３２０ｂに貼り付けられて、低電気伝導率部材３６０の一部が、低熱伝導率部材３７０を挟むようにシールド板３２０の対向面３２０ａに貼り付けられる。

図９は、帯電装置の第３の変形例を示し、図９（Ａ）は断面図であり、図９（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。先述の第２の変形例では、低熱伝導率部材３７０は、帯電装置３００の長手方向における長さが、低電気伝導率部材３６０と同じであった。これに対して、この第３の変形例では、低熱伝導率部材３７０は、帯電装置３００の長手方向の長さが低電気伝導率部材３６０よりも長く、例えば、シールド板３２０の外側の面３２０ｂの一端側から他端部側までを覆う長さとなっている。

また、この第３の変形例では、低電気伝導率部材３６０と一体として低熱伝導率部材３７０がシールド板３２０に貼り付けられた後に、低電気伝導率部材３６０の一部が、低熱伝導率部材３７０の一部を挟むようにシールド板３２０の対向面３２０ａに貼り付けられる。

図１０は、帯電装置の第４の変形例を示し、図１０（Ａ）は断面図であり、図１０（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。先述の第１の変形例では、低熱伝導率部材３７０は、低電気伝導率部材３６０の表面に貼り付けられていた。これに対して、この第４の変形例では、低熱伝導率部材３７０は、低電気伝導率部材３６０に埋め込まれていて、低電気伝導率部材３６０に全表面が覆われている。このため、この第４の変形例では、結露等により水滴が生じても、その水滴が低熱伝導率部材３７０に付着することがない。

図１１は、帯電装置の第５の変形例を示し、図１１（Ａ）は断面図であり、図１１（Ｂ）は製造の工程を説明する図である。先述の第２の変形例では、低熱伝導率部材３７０は、シールド板３２０の外側の面３２０ｂに貼り付けられていた。これに対して、この第５の変形例では、低熱伝導率部材３７０は、シールド板３２０の外側の面３２０ｂのみならず、シールド板３２０の対向面３２０ａにも貼り付けられている。

また、この第５の変形例では、図１１（Ｂ）に示すように、低熱伝導率部材３７０が、低電気伝導率部材３６０と一体としてシールド板３２０の外側の面３２０ｂに貼り付けられ、低熱伝導率部材３７０及び低電気伝導率部材３６０のシールド板３２０から突出した部分が折り曲げられ、低熱伝導率部材３７０の折り曲げた部分がシールド板３２０の対向面３２０ａに貼り付けられる。

１０・・・画像形成装置
１２・・・画像形成装置本体
２０２・・・感光体ドラム
３００・・・帯電装置
３１０、３１２・・・放電線
３２０・・・シールド板
３２０ａ・・・対向面
３２０ｂ・・・面
３２０ｃ・・・案内部
３４０・・・清掃装置
３６０・・・低電気伝導率部材
３７０・・・低熱伝導率部材

Claims (8)

1. 帯電対象を放電により帯電させる放電線と、
   前記放電線を囲むように配置されたシールド部と、
   前記シールド部の前記放電線側に配置されていて、前記放電線を清掃する清掃部と、
   前記シールド部への放電を抑制し、前記シールド部よりも電気伝導率が低い低電気伝導率部材と、
   を有し、
   前記低電気伝導率部材は、前記シールド部と前記清掃部との間に少なくとも一部が配置され、前記シールド部の前記清掃部に対向する対向面から、前記シールド部材の外側の面に回り込むように前記シールド部に取り付けられている帯電装置。
2. 前記低電気伝導率部材は、前記シールド部よりも熱伝導率が低い請求項１記載の帯電装置。
3. 前記低電気伝導率部材は、前記シールド部よりも表面エネルギーが高い請求項１又は２記載の帯電装置。
4. 前記シールド部よりも熱伝導率が低い低熱伝導率部材をさらに有し、
   前記低熱伝導率部材は、前記低電気伝導率部材と一体として前記シールド部材に取り付けられている請求項１記載の帯電装置。
5. 前記低熱伝導率部材は、前記低電気伝導率部材に覆われている請求項４記載の帯電装置。
6. 前記低熱伝導率部材は、発泡部材からなる請求項４又は５記載の帯電装置。
7. 前記シールド部の前記外側の面に、前記低電気伝導率部材を取り付ける取付位置を案内する案内部が設けられている請求項１から６いずれか記載の帯電装置。
8. 像を保持する像保持体と、
   前記像保持体を帯電する帯電装置と、
   を有し、
   前記帯電装置は、
   前記像保持体を放電により帯電させる放電線と、
   前記放電線を囲むように配置されたシールド部と、
   前記シールド部の前記放電線側に配置されていて、前記放電線を清掃する清掃部と、
   前記シールド部への放電を抑制し、前記シールド部よりも電気伝導率が低い低電気伝導率部材と、
   を有し、
   前記低電気伝導率部材は、前記シールド部と前記清掃部との間に少なくとも一部が配置され、前記シールド部の前記清掃部に対向する対向面から、前記シールド部材の外側の面に回り込むように前記シールド部に取り付けられている画像形成装置。

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