JP5655801B2 - 放電装置 - Google Patents
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Description
このような問題に対して、例えば、分離爪を用いて記録シートを中間転写ベルトから分離することが考えられる。しかしながら、分離爪は記録シートの画像形成面側に接触するため、未定着のトナーを分離爪が掻き取って、画像ノイズが発生することがある。
このため、コロナ放電を用いて記録シートを除電することによって、中間転写ベルトに記録シートを張り付かせる静電吸着力そのものを弱める方法が提案されている。
更に、2次転写ローラーの近辺は空間的な余裕がなく、コロナ放電装置を小型化しなければならない。このコロナ放電装置の小型化の要請は、コロナ放電によって感光体ドラムを帯電させる帯電装置にも共通する課題である。
また、絶縁体の被放電体側の縁部よりも主放電電極の被放電体側の縁部の方が被放電体に近い位置に配設されていても良いし、主放電電極から補助放電電極までの放電経路よりも、主放電電極から被放電体までの放電経路の方を短くしても良い。このようにすれば、主放電電極からの放電電流量が同じであれば、被放電体への放電電流量を大きくすることができる。
また、前記直流電圧を印加された状態における前記主放電電極と補助放電電極との間の電位差V[kV]の、前記1対の放電電極間の放電経路の最短距離D[mm]に対する比であるV/Dが1未満であれば、主放電電極と補助放電電極との間で火花放電が発生するのを防止することができる。したがって、安定してコロナ放電を行うことができる。
[1] 画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図1に示されるように、画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラー複合機(MFP: Multi Function Peripheral)であって、原稿読取部100、画像形成部110及び給紙部130を備えている。原稿読取部100は、原稿台トレイ101に載置された原稿を自動原稿搬送装置(ADF: Automatic Document Feeder)102にて搬送しながら、光学的に読み取って画像データを生成する。画像データは後述の制御部112に記憶される。
給紙部130は、それぞれ記録シートSを紙サイズ毎に格納する給紙カセット131を備え、画像形成部110に記録シートSを供給する。供給された記録シートSは、中間転写ベルト113がトナー像を搬送するのに並行して、1枚ずつ搬出され、タイミングローラー対119を経由して、2次転写ローラー対114まで搬送される。タイミングローラー対119は1対のローラーからなっており、記録シートSが2次転写ローラー対114に到達するタイミングを調整する。
[2] 放電装置120の配置と構成
次に、放電装置120の配置と構成について説明する。
図2は、放電装置120の配置と構成を示す図である。図2に示されるように、放電装置120は、絶縁性の放電防止板201の互いに異なる主面に放電電極200、202を張り合わせたものである。放電電極200、202は何れも中間転写ベルト113に近い方の端部が肉薄の放電端部になっており、放電電極200は、記録シートの搬送方向における放電電極202の上流側に配設されている。放電電極200(以下、「マイナス放電電極200」という。)の放電端部は、放電防止板201の中間転写ベルト113側端部と同じ程度に、中間転写ベルト113側に突出しており、定電圧源230によってマイナスの直流電圧(本実施の形態においては、−2000[V]。)が印加されている。
図3は、マイナス放電電極200の形状を示す平面図である。マイナス放電電極200は、中間転写ベルト113に向けられる側のみに鋸歯が形成されており、鋸歯のピッチは約3[mm]である。プラス放電電極202も同様の形状を有している。
[3] 評価実験
本発明に係る放電装置120の除電性能を評価する実験を行ったので、その結果について説明する。
まず、プラス放電電極202に印加する電圧の値を変えて、記録シートの除電ムラを評価した。なお、記録シートは予め1000[V]に帯電させた絶縁体のフィルムを用い、マイナス放電電極200に印加する電圧は−2000[V]とした。また、記録シートの除電ムラの計測には表面電位計を用いた。
図4に示されるように、プラス放電電極202に印加する電圧が大きくなるにつれて除電ムラが小さくなることが分かる。プラス放電電極202に印加する電圧が0[V]である場合(a)、すなわち、プラス放電電極202を接地した場合は、放電電極(マイナス放電電極200に相当する。)をひとつしか用いない従来技術に係る除電装置と概ね同様の除電ムラを生じると想定される。また、他の場合(b)、(c)には場合(a)よりも除電ムラが小さくなっているので、従来技術に対して本発明に係る放電装置120の方が優れた除電性能を有していることが分かる。
次に、放電電極200、202と中間転写ベルト113との間の電位差を変えた場合における放電電極200、202からの放電電流量、並びに合計の放電電流量を計測することによって、放電電流量と除電ムラの関係を評価した。なお、合計の放電電流量とは、放電装置120と中間転写ベルト113との間で流れる電流量である。
次に、マイナス放電電極200とプラス放電電極202との間の沿面距離と両電極間で火花放電を生じる電位差との間の関係について説明する。なお、言うまでも無く、両電極間の電位差が一定値を超えると火花放電が発生する。
図6は、各放電電極から放電防止板の先端までの距離、両放電電極間の沿面距離及び火花放電を生じる電位差の下限値の関係を示す表である。図6に示されるように、火花放電が発生する電位差の下限値は、両電極間の沿面距離(放電防止板に沿った最短距離)に1[kV]を乗算した値に概ね一致する。
(4)放電電極200、202の位置と放電電流量
次に、放電電極200、202の位置と中間転写ベルト113に流れる放電電流量との関係について評価した。
次に、本発明の効果を確認するために、従来技術の評価を行った。
図8は、放電電極を1つだけ用いる従来技術を用いて、印加電圧を変えた場合における除電ムラを示すグラフであって、(a)は放電電極に−2400Vの直流電圧のみを印加した場合、(b)は−2400[V]の直流電圧に加えて周波数1[kHz]で振幅6[kV]の交流電圧を印加した場合、また、(c)は−2400[V]の直流電圧に加えて周波数1[kHz]で振幅10[kV]の交流電圧を印加した場合である。なお、言うまでもなく、交流電圧の波形はサイン波形状となっている。
[4] 変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
図9は、本変形例に係る作像部111の構成を模式的に示す断面図である。図9に示されるように、作像部111は、感光体ドラム121、帯電装置122、露光装置123、現像装置124及び清掃装置125を備えている。帯電装置122は、上記実施の形態に係る放電装置120と同様に、鋸歯状のマイナス放電電極200とプラス放電電極202とを放電防止板201に貼り付けたものである。放電電極200、202は何れも低電圧源230から直流電圧の供給を受けてコロナ放電し、感光体ドラム121の外周面を一様に帯電させる。
露光装置123は感光体ドラムの外周面を露光して、静電潜像を形成する。現像装置124は、感光体ドラム121の外周面にトナーを供給して、静電潜像を顕像化する。1次転写ローラー126には、転写電圧が印加されており、矢印A方向に回転走行する中間転写ベルト113へ、感光体ドラム121の外周面上のトナー像を1次転写する。
(2)上記実施の形態においては、放電電極200、202が鋸歯状である場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、放電電極200、202は鋸歯状以外の形状をとっても良い。
(3)上記実施の形態において示した寸法や電圧などの数値はあくまで例示に過ぎない。すなわち、上記実施の形態に示した数値に関わらず、用途に応じて適切な寸法や電圧とするのが望ましい。これらの数値の如何に関わらず本発明の効果を得ることができる。
110…画像形成部
111…作像部
113…中間転写ベルト
114…2次転写ローラー対
120…放電装置
121…感光体ドラム
122…帯電装置
126…1次転写ローラー
200…マイナス放電電極
201…放電防止板
202…プラス放電電極
201S…段部
210…中間転写ローラー
211…転写ローラー
221…張架ローラー
230…定電圧源
Claims (7)
- 被放電体に正対してコロナ放電する放電装置であって、
直流電圧を印加され、被放電体に対してコロナ放電を行う板状の主放電電極と、
前記主放電電極と並行に配され、前記主放電電極とは逆極性の直流電圧を印加され、前記主放電電極との間でコロナ放電を行う板状の補助放電電極と、
前記主放電電極と前記補助放電電極との間に配設された板状の絶縁体と、を備え、
前記主放電電極からの放電電流が、被放電体と前記補助放電電極との双方に流れるように、前記絶縁体が配設されており、
前記絶縁体の被放電体側の被放電体に最も近接する縁部と前記主放電電極の被放電体側の縁部とは被放電体からの距離が同じになる位置に配設されていると共に、
前記補助放電電極の被放電体側の縁部は前記主放電電極の被放電体側の縁部よりも被放電体から遠い位置に配設されている
ことを特徴とする放電装置。 - 前記主放電電極と前記補助放電電極とがそれぞれ前記絶縁体と互いに貼り合わされている
ことを特徴とする請求項1に記載の放電装置。 - 前記主放電電極の被放電体側の縁部が鋸歯状になっている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の放電装置。 - 前記補助放電電極の被放電体側の縁部が鋸歯状になっている
ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の放電装置。 - 前記直流電圧を印加された状態における前記主放電電極と補助放電電極との間の電位差V[kV]の、前記1対の放電電極間の放電経路の最短距離D[mm]に対する比であるV/Dが1未満である
ことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の放電装置。 - 中間転写方式の画像形成装置に用いられる放電装置であって、
前記被放電体は、中間転写ベルトからトナー像を2次転写された記録シートであり、
中間転写ベルトから分離する前に、主放電電極のコロナ放電により除電される
ことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の放電装置。 - 電子写真方式の画像形成装置に用いられる放電装置であって、
前記被放電体は、感光回転体であり、
静電潜像を形成するための露光を受ける前に、主放電電極のコロナ放電により帯電される
ことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の放電装置。
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