JP4543088B2 - 帯電装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記グリッド電極には、自ら振動してグリッド電極を振動させる振動部が形成され、
前記振動部は、板状に形成された圧電材料から成る圧電素子が2枚貼り合わされ、当該貼り合わせの間に電極層を有して、それぞれの圧電素子に逆相の電圧が印加されることによって振動する圧電バイモルフ素子であり、音叉形状に形成されることを特徴とする帯電装置である。
前記帯電装置が、前記帯電装置であることを特徴とする画像形成装置である。
また、振動部は、音叉形状に形成される。そのため、振動部が振動するとき、共鳴してグリッド電極が振動する。したがって、振動部が振動するときに必要となる印加電圧の電圧値を低くすることができる。
画像形成装置1においては、装置全体の駆動源となるメインモータが駆動を開始すると同時に、感光体ドラム23が回転軸線まわりに回転を開始する。次に、圧電バイモルフ素子100に、駆動電源106からハーネス線104,105を介して交番電圧が印加されると、圧電バイモルフ素子100は、振動を開始する。圧電バイモルフ素子100を振動させる時間は、板状グリッド電極52表面に付着した汚染物質の種類や量などにもよるが、約1秒間振動させることによって充分汚染物質を除去することができる。
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
(試験例1)
ステンレス鋼(SUS304)から成る板金(寸法20mm×360mm×厚さ0.1mm)に微細加工を施し、板状グリッド電極基材を作製した。そして、板状グリッド電極基材の端部の一部を電極層であるベース部として、矩形板状の圧電バイモルフ素子を形成した。このとき、圧電バイモルフ素子は、ベース部の厚み方向両面に、圧電材料であるセラミックス製のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を塗布し、1100〜1150℃で6時間焼成することによって形成させた。また、圧電バイモルフ素子の長手方向の長さは、3.7mm(板状グリッド電極の長手方向の長さに対する割合:1.0%)とした。このようにして作製した板状グリッド電極を、画像形成装置(商品名:AR625、シャープ株式会社製)における帯電装置のグリッド電極として用いた。そして、放電電極である針状電極に対する電圧印加を停止させた後であり、板状グリッド電極による帯電電位の制御が停止された後のタイミングで、圧電バイモルフ素子を振動させた。なお、圧電バイモルフ素子に対する印加電圧はDC70Vとし、周波数は100Hzとした。
圧電バイモルフ素子を振動させるタイミングを、針状電極に対する電圧印加を開始させる前とした以外は、試験例1と同様とした。
圧電バイモルフ素子を振動させるタイミングを、針状電極に対する電圧印加を開始させる前および電圧印加を停止させた後の両方とした以外は、試験例1と同様とした。
板状グリッド電極に圧電バイモルフ素子が形成されていない以外は、試験例1と同様とした。比較例1においては、圧電バイモルフ素子が形成されていないので、板状グリッド電極は振動されない。
常温、低湿(15%RH)条件下で、A4サイズで印刷枚数300000枚に相当する時間での帯電装置への高電圧を印加してエージングテストを行った。このテストにおいて感光体ドラム表面の帯電電位は、初期では−630Vに設定した。初期の帯電電位に対する電位上昇値を実測し、電位上昇の程度を以下の基準で判定した。
◎:電位上昇値が40V以下
○:電位上昇値が41V以上80V以下
△:電位上昇値が81V以上120V以下
×:電位上昇値が121V以上
前述した放電試験後の板状グリッド電極の表面を、目視および顕微鏡観察した。錆の評価は、板状グリッド電極表面に錆が発生している場合を「有り」とし、錆が発生していない場合を「なし」とした。また、窒素酸化物付着評価は、窒素酸化物付着の程度を以下に示す基準で判定した。
◎:グリッド電極の1つのスリット穴を囲む周縁部表面の全面積に対する窒素酸化物が付着した面積の割合が10%未満
○:グリッド電極の1つのスリット穴を囲む周縁部表面の全面積に対する窒素酸化物が付着した面積の割合が10%以上20%未満
△:グリッド電極の1つのスリット穴を囲む周縁部表面の全面積に対する窒素酸化物が付着した面積の割合が20%以上40%未満
×:グリッド電極の1つのスリット穴を囲む周縁部表面の全面積に対する窒素酸化物が付着した面積の割合が40%以上
圧電バイモルフ素子の表面形状を音叉形状とした以外は、試験例1と同様とした。
圧電バイモルフ素子の長手方向の長さを7.4mm(板状グリッド電極の長手方向の長さに対する割合:2.1%)とした以外は、試験例1と同様とした。
圧電バイモルフ素子の長手方向の長さを11.1mm(板状グリッド電極の長手方向の長さに対する割合:3.1%)とした以外は、試験例1と同様とした。
2 給紙ユニット部
3 画像形成部
4 排紙部
5 原稿読取部
50,60 帯電装置
51 針状電極
52 板状グリッド電極
100,110 圧電バイモルフ素子
Claims (6)
- 電圧が印加されて感光体表面を帯電させる放電電極と、放電電極と感光体との間に設けられて感光体表面の帯電電位を制御するグリッド電極とを含む帯電装置であって、
前記グリッド電極には、自ら振動してグリッド電極を振動させる振動部が形成され、
前記振動部は、板状に形成された圧電材料から成る圧電素子が2枚貼り合わされ、当該貼り合わせの間に電極層を有して、それぞれの圧電素子に逆相の電圧が印加されることによって振動する圧電バイモルフ素子であり、音叉形状に形成されることを特徴とする帯電装置。 - 前記振動部は、前記放電電極に電圧の印加が開始される前に、または電圧の印加が停止された後に振動するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の帯電装置。
- 前記振動部は、前記放電電極に電圧の印加が開始される前および電圧の印加が停止された後の両方に振動するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の帯電装置。
- 前記圧電素子が圧電セラミックスから成ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の帯電装置。
- 前記振動部は、前記グリッド電極の表面の全面にわたって振動させることが可能となるように、前記圧電素子の長手方向の長さが設定されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の帯電装置。
- その表面に静電荷像が形成される感光体と、感光体の表面を帯電させるための帯電装置と、帯電状態にある感光体表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電荷像を形成する露光手段と、感光体表面の静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録材に転写させる転写手段と、記録材に転写されるトナー像を定着させる定着手段とを含む画像形成装置であって、
前記帯電装置が、請求項1〜5のいずれか1つに記載の帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。
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