JP5038093B2 - 画像形成装置または、画像形成装置用の除電装置 - Google Patents

画像形成装置または、画像形成装置用の除電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5038093B2
JP5038093B2 JP2007276407A JP2007276407A JP5038093B2 JP 5038093 B2 JP5038093 B2 JP 5038093B2 JP 2007276407 A JP2007276407 A JP 2007276407A JP 2007276407 A JP2007276407 A JP 2007276407A JP 5038093 B2 JP5038093 B2 JP 5038093B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge electrode
electrode
shield electrode
discharge
image forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007276407A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009103973A (ja
Inventor
慶明 佐藤
正武 臼井
英樹 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2007276407A priority Critical patent/JP5038093B2/ja
Priority to US12/256,978 priority patent/US8116669B2/en
Publication of JP2009103973A publication Critical patent/JP2009103973A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5038093B2 publication Critical patent/JP5038093B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1695Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer with means for preconditioning the paper base before the transfer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/163Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using the force produced by an electrostatic transfer field formed between the second base and the electrographic recording member, e.g. transfer through an air gap
    • G03G15/1635Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using the force produced by an electrostatic transfer field formed between the second base and the electrographic recording member, e.g. transfer through an air gap the field being produced by laying down an electrostatic charge behind the base or the recording member, e.g. by a corona device
    • G03G15/165Arrangements for supporting or transporting the second base in the transfer area, e.g. guides
    • G03G15/1655Arrangements for supporting or transporting the second base in the transfer area, e.g. guides comprising a rotatable holding member to which the second base is attached or attracted, e.g. screen transfer holding drum
    • G03G15/166Arrangements for supporting or transporting the second base in the transfer area, e.g. guides comprising a rotatable holding member to which the second base is attached or attracted, e.g. screen transfer holding drum with means for conditioning the holding member, e.g. cleaning
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/65Apparatus which relate to the handling of copy material
    • G03G15/6555Handling of sheet copy material taking place in a specific part of the copy material feeding path
    • G03G15/657Feeding path after the transfer point and up to the fixing point, e.g. guides and feeding means for handling copy material carrying an unfused toner image
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/80Details relating to power supplies, circuits boards, electrical connections
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0103Plural electrographic recording members
    • G03G2215/0119Linear arrangement adjacent plural transfer points
    • G03G2215/0138Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to a recording medium carried by a transport belt
    • G03G2215/0145Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to a recording medium carried by a transport belt the linear arrangement being vertical

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真、静電記録、磁気記録等の適時の画像形成プロセス手段を用いた画像形成装置に関するものである。より詳しくは、転写材(紙、印刷紙、転写材、記録シート、OHTシート、光沢紙、光沢フィルム等)の面にトナー画像を形成するプリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機、ページプリンタ等の画像形成装置として電子写真方式を採用したものが知られている。電子写真方式では静電的な力を利用し、トナー粒子による画像を紙等の転写材上に形成し、その後、定着装置にて加えられる熱と圧力により、トナー画像は転写材上に溶融固着(定着)され出力画像として排出される。近年電子写真方式の画像形成装置では、カラー対応、高速化等の高機能化が進み、これらの点で優れているタンデム方式を採用したカラー画像形成装置が広く採用されている。ここで示す従来の構成例もタンデム方式の構成によるものである。
図7にタンデム方式を採用したカラー画像形成装置の該略図を示す。タンデム方式のカラー画像形成装置では、シアン、イエロー、マゼンダ、ブラック各色用のトナー像形成ユニット1a,1b,1c,1dが独立して配置されている。紙、OHP等の転写材sは駆動ローラ8と従動ローラ9等により張架された樹脂製の静電搬送ベルト7により搬送され、各々のトナー像形成ユニットを順次通過する。その度に転写材s上には各色トナー像が重ねて形成され、転写材s上にフルカラー画像が形成される。以下詳細な説明を行うが、各ユニット部内部の動作はほぼ同じであるので、シアンユニット部1aの動作を代表して示すことにする。ユニット内部では、まず矢印方向に回転駆動される感光ドラム2aは感光ドラム帯電器3aでマイナス極性に一様帯電され、レーザー露光光学系4a等による走査光でその表面にシアン画像に対応する潜像が形成される。一方現像ローラ5a上には負の極性に帯電されたシアントナーが一定量供給されており、また現像ローラ5aには現像バイアスが印加されている。現像バイアスを、一様帯電部の電位と露光された潜像部電位の間の適切な値に設定することで、ドラム上の潜像に選択的にトナーを付着させる現像を行うことができる。
このようにして感光ドラム2a上に形成されたシアントナー像は、静電搬送ベルト(以下 静電搬送ベルト)7に密着した状態で感光ドラムとほぼ同じ速度で搬送されてくる転写材s上へ転写ローラ14aに印可されるプラス極性の転写バイアスにより静電転写される。
転写されずに感光ドラム上に残留したトナーは、クリーニングブレード6aによりかきとられ廃トナー容器へ回収される。
以上の行程がイエロー、マゼンダ、ブラックの各ユニット部(1b,1c,1d)で行われ転写材s上にフルカラートナー像が形成されると、転写材は静電搬送ベルト7から分離され、定着装置18へと案内される。尚、最後のブラック像形成ユニット1dと定着装置18の間には除電装置51が設けられており、転写材の電荷を適切に調節する。
定着装置18において転写材は定着ローラと加圧ローラの圧接部(定着ニップ)を通過し、熱と圧力によりトナー像は転写材上に溶融固着され装置の出力画像となる。
尚、図面中12に示すのは、吸着ローラであり、転写材の静電搬送ベルトへの吸着を補助する役割を担う。吸着ローラにはプラス極性のバイアスが印加されており、給紙機構16から供給された転写材sが、静電搬送ベルトと吸着ローラの間を通過することで、転写材と静電搬送ベルトの静電分極が促進され、転写材が静電搬送ベルトに吸着する。
静電搬送ベルト7に保持された転写材sは各色の像形成ステーションを順に通過し、転写過程を経る度に、その表面に多くの電荷を受ける。その結果、転写過程を終えた転写材sは強い帯電状態にあり、転写ベルトからの分離時に剥離放電が発生し、転写材上のトナー画像を乱すことがある。
転写材上のトナー画像を乱す現象は、例えば、転写材が定着ローラと加圧ローラの圧接部を通過する手前で、一部のトナー像が定着ローラ表面へ移動し、画像の輪郭がぼやける散り現象が挙げられる。また、定着ローラ上に電気的に付着したトナーがローラ1周後の転写材以上に吐出される静電オフセット現象も発生する場合がある。
以上の問題を防止する為、静電搬送ベルトの転写材分離位置から、定着装置のまでの間に除電装置を設け、転写材を適度に除電する構成が採られている(例えば、特許文献1、特許文献2)。
除電装置には、転写材の帯電電荷量が多い時には除電装置を機能させて転写材上の電荷を除去し、剥離放電を抑止している。一方で、高湿環境下や、片面画像形成時、又は両面画像形成時の1面目など、転写材の帯電電荷量が少ない条件下では、過度な除電を抑止するために、除電装置の動作を停止する。
特開2004−004335 特開2000−206802
ところが、このように除電装置の動作を停止している状態で画像形成を行うと、除電装置にトナーが付着し、汚れることがある。つまり、マイナス極性に帯電しているトナーが、バイアスOFF状態でグランド電位となっている放電電極や、シールド電極に誘起されるプラス極性の鏡像電荷による引力を受けて、飛来して付着するのである。
なお、除電装置の動作時は、放電電極にトナーをより引き付けやすいプラス極性のバイアスを印加しているにもかかわらず、汚れは発生しにくい。それは、トナー粒子より遥かに軽いイオン分子がいち早く転写材上のトナーに達し除電を果たすためである。
このような除電装置の汚れ対策として、除電装置の動作を停止している時において、放電電極とシールド電極にトナーと同極性のバイアスを独立に印加して、除電器へのトナーの付着を防止する構成が考えられる。図8は、その概略構成を示したものである。(尚、便宜上ここでは針状電極の放電電極を用いている。)
図中55は放電電極であり、53は平板状のシールド電極を表している。放電電極には、プラス極性とマイナス極性の双方の印加が可能な電源56が接続されており、更にシールドには電源57が接続されている。
除電装置の動作時(除電動作時)には、放電電極に+4kvを印加し、シールド電極をoff(0V)とし、電極間の放電を促進し、イオン供給を行う。一方で、除電動作を行わない場合(除電off時)には放電電極に−1kVを印加し、またシールド電極にも−1kVを印加し、トナーの付着を抑止する。
以上のようにすることで、除電動作を行わない場合にトナーと同極性の電圧を双方に印加し、除電器の汚れを軽減することができる。
以上の動作をまとめると以下の表1の通りになる。
Figure 0005038093
しかしながら、除電動作のON、OFFを頻繁に繰り返す状況下(例えば両面画像形成時等)では、放電電極の汚れが発生するのに加え、放電電極の劣化が早まるという問題が発生した。放電電極の汚れや劣化は、除電装置の除電機能の劣化であり、除電装置の劣化が発生するという問題(課題)が生じているといえる。これらの問題は放電電極の電源56とシールドの電源57の電位の関係が、上記の表1以外の状況になることによるものと考えられる。
放電電極の電源56とシールドの電源57双方の出力スイッチが個別にある。すると、除電動作時から除電offの状態への切り替え時、又はその逆の切り替え時において、双方の出力値の切り替えタイミングに若干のずれが発生する。
図9は、放電電極(実線)と、シールド電極(破線)のバイアス切り替えの様子を示したものである。図9の上段(a)は放電電極のバイアス切り替えの方が早い場合、下段(b)はシールド電極のバイアス切り替えが早い場合を夫々示している。
ここで(2)で示したのは、放電電極とシールド電極間の電位差が、通常の放電動作時の値である4kVよりもに大きくなる領域である。このような状態では放電電流が増大し、放電電極の劣化が進んでしまうのである。一方、(1)で示したのは、放電電極の電位が先に低くなる領域である。除電装置の周りやシールド電極表面には、汚れやトナーが微小量付着することがあるが、それらは除電動作時のプラス放電の影響でプラス極性を帯びている。そのため、それらのトナーや汚れは(1)の領域で電界の力を受け放電電極に向けて移動し、付着してしまうのである。
放電電極の劣化や汚れが発生すると、除電能力が低下することにより転写材分離時の画像異常が発生するだけでなく、除電されないトナーと放電電極との間に強い電界力が働き、トナー像が放電電極に向かって飛び、失われてしまう白抜け現象が発生することがある。
上記課題を解決するための第1の除電装置は、放電電極と、前記放電電極の近傍に配置された導電性部材であるシールド電極と、前記放電電極に正極性と負極性の電圧を切り替えて印加が可能な電源を有する除電装置において、前記シールド電極は第1のダイオードを介して接地されており、前記放電電極と前記シールド電極は第2のダイオードを介して接続されており、前記第1のダイオードと前記第2のダイオードの同じ極性の端子が前記シールド電極に接続されていることを特徴とするものである。上記課題を解決するための第2の除電装置は、放電電極と、前記放電電極の近傍に配置された導電性部材であるシールド電極と、前記放電電極に正極性と負極性の電圧を切り替えて印加が可能な電源を有する除電装置において、前記シールド電極は第1のダイオードを介して接地されており、前記放電電極と前記シールド電極は抵抗素子を介して接続されていることを特徴とするものである。上記課題を解決するための第3の除電装置は、放電電極と、前記放電電極の近傍に配置された導電性部材であるシールド電極と、前記放電電極に電圧を印加する第1の電源と、前記第1の電源と逆の極性の電圧を出力する第2の電源と、を有し、前記第2の電源はシールド電極に電圧を印加する除電装置において、前記放電電極と前記第1の電源の間はツェナーダイオードを介して接続されており、前記放電電極と前記シールド電極は抵抗素子を介して接続されていることを特徴とするものである。
以上説明したように、本発明によれば、除電装置の劣化を抑止することができる。
以下、図面に即して実施の形態について説明する。
(第1の実施の形態)
[画像形成装置本体]
本実施の形態で採用している画像形成装置の基本構成はいわゆるタンデム方式を採用したものである。
図1にタンデム方式を採用したカラー画像形成装置の概略図を示す。タンデム方式のカラー画像形成装置では、シアン、イエロー、マゼンダ、ブラックの各トナー像形成ユニット1a,1b,1c,1dが配置されている。紙、OHP等の転写材sは駆動ローラ8や従動ローラ9等により張架された静電搬送ベルト7により搬送され、各々のトナー像形成ユニットを順次通過する。その度に転写材s上には各色トナー像が重ねて形成され、転写材s上にフルカラー画像が形成される。以下詳細な説明を行うが、各ユニット部内部の動作はほぼ同じであるので、シアンユニット部1aの動作を代表して示すことにする。
ユニット内部では、まず矢印方向に表面速度180mm/sにて回転する感光ドラム2aがあり、感光ドラムは帯電器3aで−500Vに一様帯電される。帯電した感光ドラム2aの表面をレーザー露光光学系4a等による走査光で潜像が形成される。走査光による露光によりできた潜像部の電位はおよそ−200Vである。一方現像ローラ5a上には負の極性に帯電されたシアントナーが供給され、また現像ローラ5aには現像バイアスが印加され、潜像に対応したトナー像が感光ドラム2aの表面に形成される。
このようにして感光ドラム2a上に形成されたシアントナー像は、静電搬送ベルト7に吸着保持されて搬送されて感光ドラム2aに対向する位置へ搬送される。静電搬送ベルト7の裏側には、転写ローラ14aが配置されており、感光ドラム2a上に形成されたトナー像が転写ローラ14aによって転写材s上に転写される。転写時には、転写ローラ14aには+1300Vの転写バイアスが印加される。一方、転写材sに転写されずに感光ドラム上に残留したトナーは、クリーニングブレード6aによって回収される。
以上の行程がイエロー、マゼンダ、ブラックの各々(1b,1c,1d)で行われ転写材s上にフルカラートナー像が形成されると、転写材は駆動ローラ8の位置で静電搬送ベルトから分離され、定着装置18へと案内される。転写材の通過する最後の画像形成ユニットであるブラック画像形成ユニット1dと定着装置18との間には除電装置22が設けられており、転写材の除電を行う。
除電装置22によって除電された転写材sは静電搬送ベルト7から剥がされた後に、定着装置に進入し、定着装置18によって定着される。定着装置18では、転写材s上のトナー像は転写材に溶融固着されてから画像形成装置から排出される。
静電搬送ベルト7は、長期使用によるベルトの伸びや変形が発生しにくく、かつ裂けにくい樹脂材料を、抵抗調整して用いている。本実施の形態では、カーボン粒子分散により体積抵抗値1.0×10Ω・cm程度に抵抗調整された、厚さ70μm、周長600mmのポリイミド樹脂製の単層ベルトを用いた。静電搬送ベルト7の材料としては、例えば、PVdF(ポリ弗化ビニリデン樹脂)、ETFE(四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネートなどの樹脂フィルムを用いることもできる。
転写ローラ14は体積抵抗率1.0×10Ωcmに調整された、直系12mmのヒドリンゴム転写ローラを用いており、ETB背面からOPCのニップ部に総圧2.94[N]の転写圧で当接している。
図中12に示すのは吸着ローラである。給紙機構16から供給された紙等の転写材sは、静電搬送ベルトへの導入時に吸着ローラ部を通過する。吸着ローラ12には+1000Vのバイアスが印加されており、バイアスによる電界と電荷供給により転写材と静電搬送ベルトの静電分極が促進され、転写材が静電搬送ベルトに吸着される。
吸着ローラ12はEPDMゴムに抵抗調整のためにカーボンブラックを分散させた直径12mmのソリッドゴムローラであり、芯金に吸着用の高圧バイアスを印加できるような構成となっている。吸着ローラの抵抗値は幅1cmの金属箔をローラ外周に巻き付け、芯金との間に500Vの電圧を印加した時の抵抗値を1×10Ωに調整してある。
次に本実施の形態における除電装置22について説明を行う。本実施の形態における除電装置は図2に示すように所定の間隔Pで直線状に配置された針状突起を有する鋸歯形状の放電電極23を有する。また、放電電極の23と間隔Dをおいて近傍に配置され、放電促進の役割を担う、放電補助用の導電性部材であるシールド電極24とを備えている。
放電電極23は、厚さ100μmのステンレス製であり、精密プレス加工により成型加工を行い、針先端23aの曲率はR=30μm以下とした。また針先端間の間隔はP=8mmとしている。シールド電極24は厚さ0.5mmのステンレス製の板であり、板の端面はバリ等の鋭角部ができないように丸められている。尚、放電電極とシールド電極間の距離Dは約4mmとしている。
図2の除電装置では、放電電極とシールド電極の電位差が3.3kV以上で放電が始まり、電位差4.0kVでは50μA程度の放電電流が流れる。放電電極23とシールド電極24の間で放電が発生し、発生したイオンが除電装置22の対向位置に付与される。
次に本実施の形態の特徴部である除電装置の回路構成について図3参照して説明する。
本実施の形態では、除電装置の放電電極23とシールド電極24を整流作用を有する電気素子であるダイオード25(第2のダイオード)を介して接続し、また、シールド電極をダイオード27(第1のダイオード)を介して接地した。ダイオード27のアノード側の端子がシールド電極24に接続される。放電電極23には正極性と負極性を出力可能な電源26が接続されている。放電電極23とシールド電極の間に、図の様に整流素子であるダイオード25が介在しており、ダイオード25のアノード側の端子がシールド電極24に接続されている。そのため、放電電極23からシールド電極24に、(除電装置の動作時に放電電極に印加される極性の電荷である)プラス電荷が流れず、マイナス電荷が流れる。またシールド電極がダイオード27を介して接地されているので、シールドからグランドにプラス電荷が流れ、マイナス電荷が流れない構成となっている。
次に、本実施の形態における、除電動作時と、除電を行わず逆バイアスのみが印加される場合(除電OFF時)の動作について説明する。
除電動作時には、放電電極に4kVが印加される。ダイオード25は逆耐圧4kV以上の高圧ダイオードか、又は複数のダイオードを直列に接続し、逆耐圧を4kV以上とした。この構成によって、放電電極23からシールド電極24へは電流は流れず、放電電流のみが流れる。一方シールド電極は放電により受けるプラス電荷をグランドへ逃がすことができるため、このシールド電極は0Vの電位に保つことができ、放電電極23とシールド電極24の間に放電を発生させ除電動作を行うことができる。
除電OFF時(逆バイアス印加時)には、電源26のマイナス電圧により放電電極に−1Kvが印加される。マイナス電荷はダイオード25を通過しシールド電極に達するが、ダイオード27の存在により、グランドに流れることはない。その結果、シールドの電位も−1kvに維持され、図8の構成同様、トナー汚れの付着を防止する。ここでダイオード27の逆耐圧は1kv以上のものを用いる。
以上の動作をまとめると以下の通りになる。
Figure 0005038093
このように、本実施の形態では除電動作のON OFFの際のバイアス切り替えを、放電電極側の電源26だけで行い、放電電極に印加する電圧に応じてシールド電極の電位をも決まる構成としているため。図9で説明したような、放電電極とシールド電極との間で、バイアス切り替えタイミングのずれが発生することがない。その結果、過剰な電位差の発生や電位差の逆転現象が発生することがなく、放電電極の劣化や汚れの発生を防止することができた。一方で、切り替えの前後では、上記の表1と同様の機能を発揮することができる。
また、本実施の形態では除電装置の放電電極とシールド電極を電気素子を介して接続したことにより、電源による逆バイアス出力を双方の電極に分配でき、逆バイアス用の電源を1つで済ませることが出来る。
以上述べたように、本実施の形態では、除電装置の放電電極とシールド電極を整流作用を有する電気素子(ダイオード)を介して接続し、放電電極の印加電圧に応じてシールド電極の電圧が決定する構成とした。このことで、放電電極とシールド電極のバイアス切り替えのタイミングがずれなくなった。このことにより、放電電極の劣化を抑止することができた。また、本実施の形態の構成では、放電電極23とシールド電極24の両方に電源26のみから電圧を印加することができ、電源の削減ができた。
(第2の実施の形態)
本実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であり、除電装置の放電電極とシールド電極を抵抗を介して接続した。また、シールド電極を整流素子を介して接地して、放電電極の印加電圧に応じてシールド電極の電圧が決定する構成とした。
図4に本実施の形態の除電装置の概略構成を示した。本実施の形態では放電電極23とシールド電極24間を接続する電気素子を、抵抗素子28としている以外は第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態における除電装置の動作は以下のとおりである。
除電動作時
放電電極に電源26により+4kvの電圧が印加され、除電装置はプラスイオンの放出を行う。一部のプラス電荷は、抵抗素子28を介してシールド電極側に流れるが、本実施の形態では、500MΩと抵抗値の高いものを用い、その値を8μAに抑制している。放電電流(50μA)に対して十分少ない値であり、電源26への負荷にはならない。
除電OFF時(逆バイアス印加時)
第1の実施の形態同様に−1kVの電圧が印加されると、マイナス電荷は抵抗素子28を介してシールド電極に流れるのに対し、ダイオード27によりマイナス電荷がグランドに流れる経路が遮断されている。その結果抵抗素子28による電圧降下が無くなり、シールド電極24も放電電極と等しい−1kVに維持される。
以上の動作をまとめると以下の通りになる。
Figure 0005038093
つまり、本実施の形態も第1の実施の形態同様の動作が可能であり、また除電動作のON OFFを放電電極側の電源のみで行っているため、放電電極の劣化や汚れの発生を防止することができる。また、放電電極とシールド電極を電気素子(抵抗)を介し接続したことで、逆バイアスを双方の電極に分配できるのも第1の実施の形態同様である。
以上述べたように、本実施の形態によれば、除電装置の放電電極とシールド電極を抵抗素子を介して接続し、放電電極の印加電圧に応じてシールド電極の電圧が決定する構成とした。このことにより、放電電極の劣化を抑止できたのに加え、第1の実施の形態同様電源を1つ削減でき、コストも改善することができた。
(第3の実施の形態)
本実施の形態では、放電電極とシールド電極が電気素子(抵抗)を介して接続されているが、第1、第2の実施の形態と異なり、放電電圧を供給する電源と、逆極性の電圧を印加する電源はそれぞれ異なる位置に設けられている。
図5に本実施の形態の除電装置の回路構成を示した。
本実施の形態では放電電極23と放電電極に放電電圧を供給する電源29(第1の電源)との間に定電圧素子である定電圧ダイオード(ツェナーダイオード)31が接続されている。定電圧ダイオード31の接続方向は、放電電流が流れる際に逆電圧が発生する方向としている。
また、シールド電極には電源29と逆極性の電圧を供給する電源32(第2の電源)が接続されており、更に放電電極23とシールド電極24との間には抵抗素子30が接続されている。
抵抗素子30の抵抗値R2は500MΩ、定電圧ダイオードのツェナー電圧Vz1は1.1Kvとした。尚、定電圧素子としては他にもバリスタ等を用いても良い。また、定電圧ダイオードは複数個を直列に接続したものを用いても良い。
次に、本実施の形態における、除電動作時と、除電を行わず逆バイアスのみが印加される場合の動作について説明する。
除電動作時は、電源29は4.1kVの電圧(V3)を出力すると同時に電源32はー1kVの電圧(V4)を出力する。すると、定電圧素子の部分でのツェナー電圧Vz1分の電圧降下が発生し、放電電極には+3kVに低下するが、シールド電極との間にはこれまで同様4kVの電位差が設けられているため、同様の放電が発生し、プラスイオンを十分供給することができる。抵抗30の部分の作用は第2の実施の形態同様である。
除電Off時(逆バイアス時)は、電源29のみOFFし、電源32はそのままー1kVの出力を続ける。すると、マイナス電荷が抵抗30を介して放電電極に達するが、低電圧ダイオードの両端の電位差が1.1kV以上にならない限りマイナス電荷が電源29側に流れない。そのため、電流の流れは定電圧ダイオードで遮断され、抵抗30の電圧降下がなくなるため放電電極の電位もシールド電極と同じ−1kVに保たれる。
以上の動作をまとめると以下の通りになる。
Figure 0005038093
また印加バイアスと定電圧ダイオードのツェナー電圧との関係をまとめると以下の通りである。
|V4|≦|Vz1|≦|V3−V4|
以上の構成により本実施の形態も第1の実施の形態同様の除電動作が可能となる。また、放電電極側の電源29のON/OFFのみで放電時のバイアス印加状態から、逆バイアス印加状態へと放電電極の極性を切り替えることができ、放電電極とシールド電極との間で、バイアス切り替えタイミングのずれが問題にならない。また、放電電極とシールド電極を電気素子を介し接続したことで、逆バイアスを双方の電極に分配できるのも第1の実施の形態同様である。
以上述べたように、本実施の形態によれば、分離除電装置の放電電極とシールド電極を電気素子(抵抗)を介して接続し、放電電極の印加電圧のOn時とOFF時とで放電電極の電圧極性が変化する構成としたことで、放電電極の劣化や汚れの発生を防止できた。また、電源もプラス電源、マイナス電源各1個の計2個で済み、コストも改善することができた。
(その他の実施構成)
これまでの実施の形態では、転写位置から定着装置の間に設けられた除電装置の例を示してきたが、他の位置における転写材の除電や、他の部位の除電に用いる除電装置としても応用することができる。また図6に示すように、シールド電極44の内側に放電電極をワイヤー43とした除電装置も、上記の22の除電装置の変わりに用いることが可能である。
第1の実施の形態における画像形成装置の概略構成を示すものである。 第1の実施の形態における除電装置の概略構成を示すものである。 第1の実施の形態における除電装置の回路構成を示すものである。 第2の実施の形態における除電装置の回路構成を示すものである。 第3の実施の形態における除電装置の回路構成を示すものである。 他の実施形態における除電装置の概略構成を示すものである。 背景技術における画像形成装置の概略構成を示すものである。 背景技術における除電装置の回路構成を示すものである。 背景技術における放電電極とシールド電極のバイアス切り替わりの様子を示した図である。
符号の説明
1 トナー像形成ユニット
12 吸着ローラ
18 定着装置
22 除電装置
23 放電電極
24 シールド電極
25、27 ダイオード
28 抵抗素子

Claims (4)

  1. 放電電極と、前記放電電極の近傍に配置された導電性部材であるシールド電極と、前記放電電極に正極性と負極性の電圧を切り替えて印加が可能な電源を有する除電装置において、
    前記シールド電極は第1のダイオードを介して接地されており、前記放電電極と前記シールド電極は第2のダイオードを介して接続されており、前記第1のダイオードと前記第2のダイオードの同じ極性の端子が前記シールド電極に接続されていることを特徴とするトナーで画像を形成する画像形成装置に用いる除電装置。
  2. 放電電極と、前記放電電極の近傍に配置された導電性部材であるシールド電極と、前記放電電極に正極性と負極性の電圧を切り替えて印加が可能な電源を有する除電装置において、
    前記シールド電極は第1のダイオードを介して接地されており、前記放電電極と前記シールド電極は抵抗素子を介して接続されていることを特徴とするトナーで画像を形成する画像形成装置に用いる除電装置。
  3. 放電電極と、前記放電電極の近傍に配置された導電性部材であるシールド電極と、前記放電電極に電圧を印加する第1の電源と、前記第1の電源と逆の極性の電圧を出力する第2の電源と、を有し、前記第2の電源はシールド電極に電圧を印加する除電装置において、
    前記放電電極と前記第1の電源の間はツェナーダイオードを介して接続されており、前記放電電極と前記シールド電極は抵抗素子を介して接続されていることを特徴とするトナーで画像を形成する画像形成装置に用いる除電装置。
  4. トナー像を転写材に定着させる定着装置を有し、前記除電装置がトナー像が転写されかつ定着装置に入る前の転写材を除電することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の除電装置を有する画像形成装置。
JP2007276407A 2007-10-24 2007-10-24 画像形成装置または、画像形成装置用の除電装置 Expired - Fee Related JP5038093B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007276407A JP5038093B2 (ja) 2007-10-24 2007-10-24 画像形成装置または、画像形成装置用の除電装置
US12/256,978 US8116669B2 (en) 2007-10-24 2008-10-23 Image forming apparatus and electric discharge device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007276407A JP5038093B2 (ja) 2007-10-24 2007-10-24 画像形成装置または、画像形成装置用の除電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009103973A JP2009103973A (ja) 2009-05-14
JP5038093B2 true JP5038093B2 (ja) 2012-10-03

Family

ID=40583019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007276407A Expired - Fee Related JP5038093B2 (ja) 2007-10-24 2007-10-24 画像形成装置または、画像形成装置用の除電装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8116669B2 (ja)
JP (1) JP5038093B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5888588B2 (ja) * 2010-11-19 2016-03-22 株式会社リコー 転写装置及び画像形成装置
JP5655801B2 (ja) 2012-02-29 2015-01-21 コニカミノルタ株式会社 放電装置
TWI572882B (zh) * 2016-04-01 2017-03-01 中央研究院 地電阻影像剖面探測用電極裝置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55111954A (en) * 1979-02-22 1980-08-29 Canon Inc Method and apparatus for image formation
JPS58186762A (ja) 1982-04-24 1983-10-31 Fuji Xerox Co Ltd 荷電、除電兼用コロトロン
JPS6114672A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Sharp Corp 電子写真記録装置
JPH01235970A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Canon Inc 画像形成装置の帯電装置
JPH02170177A (ja) * 1988-12-23 1990-06-29 Minolta Camera Co Ltd 作像装置
JPH02212866A (ja) * 1989-02-14 1990-08-24 Nippon Kentetsuku Kaishiya Ltd 転写装置
JPH0414995A (ja) 1990-05-09 1992-01-20 Nec Corp 光通信のリモート制御装置の初期設定管理方式
JPH0434481A (ja) * 1990-05-31 1992-02-05 Toshiba Corp 画像形成装置
JP3128236B2 (ja) * 1990-11-30 2001-01-29 株式会社東芝 画像形成装置
JPH0588498A (ja) * 1991-03-13 1993-04-09 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP3134007B2 (ja) * 1991-11-13 2001-02-13 株式会社リコー 画像形成装置
JPH05323799A (ja) * 1992-05-15 1993-12-07 Konica Corp 画像形成装置
JPH07175344A (ja) 1993-12-20 1995-07-14 Fuji Xerox Co Ltd カラー画像形成装置
JPH09134081A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Minolta Co Ltd 画像形成装置
JP2000206802A (ja) * 1999-01-13 2000-07-28 Canon Inc 画像形成装置
JP3890262B2 (ja) * 2002-05-31 2007-03-07 キヤノン株式会社 画像形成装置
US6952548B2 (en) * 2002-05-31 2005-10-04 Canon Kabushiki Kaisha Charging apparatus with auxiliary member and image forming apparatus having the charging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20090110447A1 (en) 2009-04-30
JP2009103973A (ja) 2009-05-14
US8116669B2 (en) 2012-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07248693A (ja) 画像形成装置
US8953962B2 (en) Image forming apparatus to transfer toner
US7505704B2 (en) Lubrication-stripe system for a xerographic printer using an electrostatic cleaning brush and spots blade
JP5038093B2 (ja) 画像形成装置または、画像形成装置用の除電装置
JP4227446B2 (ja) 画像形成装置
JP2002162857A (ja) 定着装置
JPH1184914A (ja) 画像形成装置
JP2006208933A (ja) 画像形成装置
JP3960315B2 (ja) 画像形成装置
JP5625483B2 (ja) 画像形成装置
JPH11125977A (ja) ベルト転写装置
JP3708939B2 (ja) 画像形成装置
JP3568089B2 (ja) 転写ベルト装置
JP4810079B2 (ja) 画像形成装置
JP2018151593A (ja) 画像形成装置、除電部材の寿命検出方法及び画像形成装置の管理システム
JP3565345B2 (ja) 画像形成装置
JPH10282798A (ja) 画像形成装置
JP2007052457A (ja) 画像形成装置
JP2017106964A (ja) 画像形成装置
JP3666045B2 (ja) 画像形成装置
JPH0996968A (ja) 画像形成装置
JP3310069B2 (ja) 画像形成装置
JP3627933B2 (ja) 画像形成装置
JP2006113089A (ja) 現像装置
JPH1138778A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100201

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100630

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120605

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120705

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5038093

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees