JP4761084B2

JP4761084B2 - 帯電装置

Info

Publication number: JP4761084B2
Application number: JP2009022860A
Authority: JP
Inventors: 有周田中; 敏之松井; 茂雄大野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2029-02-03
Also published as: US20100196051A1; CN101794096A; JP2010181480A; CN101794096B; US8041263B2

Description

本発明は、帯電装置に関するものである。

従来の画像形成装置に用いられる帯電装置としては、感光体ドラムを非接触に帯電するコロトロン帯電装置が知られている。

コロトロン帯電装置では、イオン化した荷電粒子が覆い部材の開口側に向かって移動し、その際、他の気体分子に運動エネルギーを与えて覆い部材の開口から吹き出し方向のイオン風が発生させるが、上述のイオン風（空気流）の流れを円滑にして、放電ワイヤに放電生成物が付着する事態を抑制する種々の技術として、特開平１０−１４２９００号公報には、コロナ帯電器の底面に近い側面部分に空気を流す複数の開口を形成させることで帯電器内のエアフローを良化させ、放電ワイヤに放電生成物が付着することを防ぐ技術が開示されている。
特開平１０−１４２９００号公報

本発明は、空気流を妨げることなくグリッド電極の破損を防止することができることを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明に係る帯電装置は、被帯電部材を帯電する帯電部材と、前記帯電部材を内部に配置し、被帯電部材に対向する部位に開口部が形成される覆い部材と、前記帯電部材に対して前記覆い部材の前記開口部側に配置されるグリッド電極と、該グリッド電極の長手方向に沿って設けられ、前記グリッド電極の短手方向の延長線と重複する位置に配置され前記グリッド電極の端部を保護し、且つ、前記グリッド電極の短手方向の延長線と前記覆い部材の被帯電部材側の端部との間に設けられ、前記覆い部材内の空気を排出する開口を有する通気しない素材で形成された保護部材と、を備え、前記保護部材は、前記覆い部材の被帯電部材側の端部側から延びる複数のリブを介して並設され、前記リブの少なくとも一部は、該リブに隣接する開口部同士が前記保護部材の長手方向に垂直な断面で切断した時に重複するように設けられたことを特徴とする。

本発明によれば以下の効果を奏することができる。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、本構成を保護部材に開口部を設けていない場合に比較して、空気流を妨げることなくグリッド電極の破損を防止することができる。
また、リブに隣接する開口部同士が保護部材の長手方向で重複しないようにリブを配置した場合と比較して、保護部材の長手方向におけるリブの前後において開口部を通過することができ空気流の量のバラツキを低減することができる。
さらに、濃度ムラを低減して画像品質が向上されるグリッド電極の延長線上に開口部を配置した場合と比較して、開口部を通過する空気流によるグリッド電極の振動を低減することができる。

以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、本発明は当該形態に限定されるものではない。

図１から図６を参照して、本発明についての実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１について説明する。

画像形成装置ＰＲ１はカラープリンタであって、本願発明の一実施形態である帯電装置２を備える。

この画像形成装置ＰＲ１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えており、これらの画像形成ユニット１０のそれぞれと対向するように無端ベルト状の中間転写体１１が支持され、周面が周回移動されるようになっている。

この周面の移動方向における画像形成ユニットが対向する位置の下流側には、二次転写を行うための転写ロール１２が中間転写体１１と対向するように配置されており、この二次転写部にはシートトレイ１３から搬送路１４を経て記録媒体（印刷用紙等）が送り込まれる。

記録媒体の搬送経路における二次転写部の下流側には、トナー像を加熱・加圧して記録媒体上にトナー像を圧着する定着装置１５が設けられ、さらに下流側には、トナー像が定着された記録媒体を収容する排紙トレイ１６が設けられている。

また、定着装置１５から排紙トレイ１６までの搬送経路にゲート１７が設けられ、記録媒体の表裏を反転して転写ロール１２が設けられた位置の上流側へ再送する両面搬送路１８が備えられている。

一方、シートトレイ１３から二次転写部に至る搬送路１４には、対向する２つのロール間に記録媒体を挟み込み、回転駆動されることによって記録媒体を搬送する搬送ロール１９が設けられている。そして、二次転写部の上流側には記録媒体を搬送するとともに、二次転写部に記録媒体を送り込むタイミングを調整するレジストロール２０が設けられている。

画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのそれぞれは、図２に示すように、潜像保持体の一例として表面に静電潜像が形成される感光体ドラム１を有しており、各感光体ドラム１の周囲に、該感光体ドラムの表面をほぼ一様に帯電する帯電装置２と、感光体ドラム上に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置３と、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写体１１上に一次転写する転写装置４と、転写後の感光体ドラム１に残留したトナーを回収するクリーニング装置５とを備えている。

そして、一様に帯電された感光体ドラム１のそれぞれに、画像信号に基づく像光を照射して静電潜像を書き込む像露光装置６が設けられている。

なお、帯電装置２および像露光装置６等を一体的に構成した露光ユニットとし、この露光ユニットごと装置に組み付けたり、交換等を行う構成としてもよい。

帯電装置２は、被帯電体である感光体ドラム１の周面と所定の間隔で張架された２本の電極ワイヤ３３ａ、３３ｂ（帯電部材の一例）を備えるものであり、この電極ワイヤ３３ａ、３３ｂと感光体ドラム１との間に電圧を印加してコロナ放電を生じさせ、感光体ドラム１の表面を帯電するものである。

なお、電極ワイヤは、本実施の形態に示すように２本設ける場合に限らず、１本のみとすることもできる。

この帯電装置２の詳細な構成については後述する。

像露光装置６は、画像信号に基づいて点滅するレーザ光を発生し、これをポリゴンミラーによってそれぞれの感光体ドラム１の主走査方向（軸線方向）にスキャンするものである。これにより各感光体ドラム１の表面に各色の画像に相当する静電潜像が形成される。

現像装置３には現像剤としてトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が使用されており、感光体ドラム１と対向する現像ロール３ａに磁気的に吸着されて搬送される。

そして、現像ロール上で規制ブレードにより適切な厚さの層とされ、感光体ドラム１との対向位置へと供給される。現像ロール３ａにはトナーを感光体ドラム１上の静電潜像に転移させるために現像バイアス電圧Ｖｄ（例えば−５００Ｖ）が印加されている。

中間転写体１１の内側には、駆動ロール２１と、対向ロール２２と、支持ロール２３が配置され、中間転写体１１はこれらに張架されて図中に示す矢印Ａの方向に周回移動するようになっている。

転写ロール１２は、上記対向ロール２２と対向する位置に設けられ、中間転写体１１を介して対向ロール２２に押圧されている。

定着装置１５は、加熱源を内蔵した加熱ロール１５ａと、この加熱ロール１５ａに圧接される加圧ロール１５ｂとを備えており、これらが平行に配置されて記録媒体を挟み込むニップ部を形成している。

トナー像が転写された記録媒体は、上記ニップ部に送り込まれ、回転駆動される加熱ロール１５ａと加圧ロール１５ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、溶融したトナーが記録媒体上に圧着される。

定着装置１５の下流側の搬送経路には、記録媒体の搬送ロール２４と、排紙トレイ１６へ記録媒体を送り出す排紙ロール２５とが設けられており、搬送ロール２４と排紙ロール２５との間に、記録媒体の搬送方向を切り換えるゲート１７が設けられている。

次に、図２から図６を参照して、帯電装置２の詳細について説明する。

この帯電装置２は、感光体ドラム１の周面に対して所定の位置に固定支持された端部材（図示せず）の間に帯電部材の一例である電極ワイヤ３３ａ、３３ｂが張架されている。

そして、この電極ワイヤ３３ａ、３３ｂが感光体ドラム１の無端状周面の幅方向に張架されて対向し、周面と所定の間隔を維持するように配置されている。

また、双方の端部材に両端が支持されたシールドケース３４（覆い部材の一例）が設けられており、電極ワイヤ３３ａ、３３ｂに沿って周囲を囲むようになっている。

特には限定されないが、本実施の形態においてシールドケース３４は、左右一対の壁体３４ａ、３４ｂと、電極ワイヤ３３ａと３３ｂとを仕切る仕切部材３４ｃとから構成されている。

このシールドケース３４が感光体ドラム１の周面と対向する部分は、図２に示すように開放されており、この部分に帯電部材としての電極ワイヤ３３ａ、３３ｂが形成した電界を制御する網状のグリッド電極の一例であるグリッド３５が設けられ、端部材によって両端部が支持されている。

なお、電荷のロスを小さくするために網状のグリッド３５は薄く、かつ平面度を向上させるために曲げをいれていない薄板上に形成されていることが望ましい。

電極ワイヤ３３ａ、３３ｂには帯電用の電圧が印加され、感光体ドラム１との間に電界が形成される。そして、グリッド３５は電極ワイヤ３３ａ、３３ｂの電位と感光体ドラム１の電位との間の電位に設定され、電界を制御して感光体ドラム１の表面をほぼ所定の電位に帯電するものとなっている。

なお、この帯電装置２では帯電部材として電極ワイヤ３３ａ、３３ｂを用いているが、ワイヤに限定されるものではなく、ピン電極型、先鋭状電極型等のピン放電方式や棒状の部材を用いた放電方式に適用することもできる。

また、帯電装置２は、図４および図５に示すように、電極ワイヤ３３ａ、３３ｂのクリーニング機構Ｃを備えるが、本発明とは関連しないので説明は省略する。

図３に示す例では、シールドケース３４の左側には、壁体３４ｂの側面を覆う壁部材３００、３０１が起立して設けられている。

シールドケース３４の右側には、壁体３４ａの側面および網状のグリッド３５の端部を覆う保護部材１００が起立して設けられている。

なお、特には限定されないが、壁部材３００および保護部材１００は、樹脂で成形されることが好ましい。

これにより、帯電装置２のメンテナンス作業時等において、網状のグリッド３５の付近を作業者が触れる場合であっても網状のグリッド３５の端部は保護部材１００で保護されているため、凹んだり、破損される事態が防止される。

保護部材１００には、電極ワイヤ３３ａ、３３ｂ側から流れるイオン風および空気流が通過する空気排出開口部Ｋが長手方向に沿って形成されている（図４および図５を参照）。

これにより、グリッド３５の破損を低減するために保護部材１００を設けた場合であっても、イオン風および空気流は、空気排出開口部２００Ｋを介してシールドケースの外部に排出することができる。

ここで、画像形成装置における帯電装置を想定すると、開口部、非開口部で空気の流れ易さが変わるため、グリッド電極の近傍で軸方向の空気の流れ（エアフロー）が不均一になり、その結果、画像濃度ムラが発生していた。また、放電ワイヤに付着する放電生成物も軸方向で不均一になるために、画像濃度ムラが一層顕著となっていた。

これに対して本実施の形態によれば、イオン風および空気流は、開口部２００空気排出部Ｋを介して外部に排出されるので、画像濃度ムラの発生が防止される。さらに、網状のグリッド３５の端部が保護部材１００で保護されているので破損等が防止される。

本実施の形態において、空気排出部Ｋは開口部２００、図４および図５に示すように、保護部材１００に設けられる高さ方向のリブ１０１を介して並設される複数の開口部２００で形成されている。

なお、リブ１０１を設けずとも充分な強度を保てる場合には、リブ１０１の数を減らしたり、省略することも可能である。

リブ１０１の数は少ない程、イオン風および空気の流通を妨げる構造物が減り、風速低下が防止され、排出がよりスムーズになるという利点がある。

また、図３に示すように、保護部材１００の網状のグリッド３５の延長線と交差する位置には、開口部を設けない構成とされる。

本実施の形態においては、保護部材１００の網状のグリッド３５の延長線と交差する位置に対して、高さ方向において２ｍｍ以上離れた位置に開口を設けるように構成している。

これにより、開口部２００を通過する空気流グリッド３５の端部にあたえる影響が低減され軸方向に不均一に空気流によるグリッド３５の振動が低減することができ画像領域に最低限含むようにする。

また、保護部材１００の長手方向において、感光体ドラム１の画像が形成される領域に相当する位置には、リブ１０１を設けないようにすることもできる。

これにより、濃度ムラを引き起こす網状のグリッド３５近傍の長手方向におけるイオン風および空気流の長手方向のムラを低減することができ、画像品質が向上される。

また、図６に示すように、保護部材１００に設けられた複数のリブ１０１の一部は、保護部材１００の長手方向に沿って、リブ１０１を介して隣接する開口部２００同士と重複するように構成してもよい。

即ち、図６に示す例では、各開口部２００が平行四辺形状に成形され、リブ１０１を介して隣接する開口部２００同士が、長手方向の距離Ｄにおいて重複されるようになっている。

これにより、開口部２００に保護部材１００の長手方向に沿って複数のリブ１０１を設けた場合であっても、当該リブ１０１の前後において開口部が設けられていない領域をなくすことができ、軸方向の保護部材の長手方向における空気流のムラが低減され、濃度ムラを低減して画像品質が向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施の形態では、シールドケース３４の片側にのみ、網状のグリッド３５の端部を覆う保護部材１００を設ける場合を示したが、帯電装置を設ける位置等に応じて、シールドケース３４の両側に網状のグリッド３５の端部を覆う保護部材１００を設けるようにすることもできる。

これにより、帯電装置のメンテナンス作業時等において、網状のグリッド３５の付近を作業者が触れる場合であっても網状のグリッド３５の両端部は保護部材１００で保護されているため、凹んだり、破損される事態が防止される。

本発明による帯電装置、露光ユニットおよび画像形成装置は、複写装置、レーザプリンタ、フルカラープリンタ、複合機、ファクシミリ装置等に適用することができる。

また、上記実施の形態では、帯電装置の用途として画像形成装置に用いられる場合を説明したが、金属板の表面に保護膜を貼り付けるための帯電装置としてや、部品や装置に薄膜状の保護部材を巻きつけるに際してコロナ放電を用いて保護部材の除電を行なう除電装置に対して適用することもできる。

実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の構成を示す概略構成図である。実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の帯電装置２の構成を示す概略構成図である。実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の帯電装置２の構成を示す側方断面図である。実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の帯電装置２の外観を示す斜視図である。実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の帯電装置２の構成を示す断面斜視図である。保護部材１００の構成例を示す正面図である。

ＰＲ１画像形成装置
１感光体ドラム
２帯電装置
３現像装置
３ａ現像ロール
４転写装置
５クリーニング装置
６像露光装置
１０画像形成ユニット
１１中間転写体
１２転写ロール
１３シートトレイ
１４搬送路
１５定着装置
１５ａ加熱ロール
１５ｂ加圧ロール
１６排紙トレイ
１７ゲート
１８両面搬送路
１９搬送ロール
２０レジストロール
２１駆動ロール
２２対向ロール
２３支持ロール
２４搬送ロール
２５排紙ロール
３３ａ、３３ｂ電極ワイヤ
３４シールドケース
３４ａ壁体
３４ｂ壁体
３４ｃ仕切部材
３５グリッド
１００保護部材
１００ａ保護部材の下端部
１００ｂリブ
１０１リブ
２００開口部
３００壁部材
５００正面開口部
５０１背面開口部
Ｃクリーニング機構
Ｋ空気排出部

Claims

被帯電部材を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材を内部に配置し、被帯電部材に対向する部位に開口部が形成される覆い部材と、
前記帯電部材に対して前記覆い部材の前記開口部側に配置されるグリッド電極と、
該グリッド電極の長手方向に沿って設けられ、前記グリッド電極の短手方向の延長線と重複する位置に配置され前記グリッド電極の端部を保護し、且つ、前記グリッド電極の短手方向の延長線と前記覆い部材の被帯電部材側の端部との間に設けられ、前記覆い部材内の空気を排出する開口を有する通気しない素材で形成された保護部材と、
を備え、
前記保護部材の開口は、前記グリッド電極の短手方向の延長線と重複する位置には配置されず、かつ、前記覆い部材の被帯電部材側の端部側から延びる複数のリブを介して複数個が並設され、
前記リブの少なくとも一部は、該リブに隣接する開口部同士が前記保護部材の長手方向に垂直な断面で切断した時に重複するように設けられた
ことを特徴とする帯電装置。