JP6447555B2 - 放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いられる感光体、転写紙、定着部材等へ放電を行う放電部材、及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、感光体ドラム（像担持体）上のトナー像を転写した後に残存する電荷によって、次の画像形成時に電位ムラによるメモリ画像が発生することがある。そこで、帯電工程を行う前に除電装置によって感光体ドラム上の残留電荷を除去した後、感光体ドラムを再び帯電させる。これにより、感光体ドラムの表面が均一に帯電され、メモリ画像の発生を防止することができる。残留電荷の除電方式としては、一般的に光照射により除電を行う光除電方式が用いられる。

しかし、光除電方式による除電を繰り返すことで、光によって感光層の内部に発生した光キャリアの一部が残留、或いは蓄積する場合がある。この場合、光キャリアによって感光体ドラム表面の電位低下を引き起こす不具合が発生するため、光除電方式以外の除電方式が要望されている。

光除電方式以外の除電方式としては、自己放電現象を利用した非接触除電方式が提案されている。非接触除電方式は、放電部材に存在する凹凸の凸部分から除電対象物（被放電部材）上の帯電電荷への自己放電現象を利用して対向部材上の残留電荷を除去するものである。例えば、特許文献１には、転写装置と定着装置との間において搬送路上の記録媒体と対向するように導電性糸からなる織物を含む導電部を設けることにより、転写装置で転写した後の記録媒体を非接触で除電する画像形成装置が開示されている。

このような非接触除電方式を用いて感光体ドラム表面の残留電荷を除去することにより、光除電方式で生じるような感光層内部の光キャリアの残留がなくなり、感光体ドラムの表面電位の低下を抑制することができる。また、除電ローラーと感光体ドラムが非接触であるため、除電ローラーによる感光体ドラム表面の傷付きや感光層の削れ、或いは感光体ドラム表面に付着するトナーやトナー外添剤による除電ローラーの汚染を防止することができ、長期間に亘って安定した除電効果が得られる。

特開２００７−２９２９０５号公報

しかしながら、非接触除電方式を用いて帯電電位が比較的低い感光体ドラム表面の残留電荷を除去する場合、安定した除電性能を得るためには放電部材の位置精度が高く多数の放電ポイントを有する放電部材が必要となる。

特許文献１の方法では、除電対象物である転写紙の帯電電位が比較的高いため、放電部材として凹凸が少ない織物を用いた場合であっても所定の除電性能を得ることが可能であった。しかし、放電部材として織物を用いて感光体ドラム表面の残留電荷を除去しようとすると、自己放電現象を有効に利用することができず、十分な除電効果が得られないおそれがあった。また、特許文献１の構成では、織物である導電部材の芯材として弾性部材を用いているため、除電対象物との距離を精度よく設定することが困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑み、被放電部材の電位が低い場合であっても長期間に亘って効率の高い放電が可能な放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、導電性編物と、支持部材と、第１磁石部材と、を有する放電部材である。導電性編物は、金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだものである。支持部材は円筒状であり、導電性編物に内挿される。第１磁石部材は、支持部材の内部に配置される。放電部材は、導電性編物を接地するか、或いは導電性編物に電圧を印加した状態で、第１磁石部材が支持部材および導電性編物を介して被放電部材に対向するように、被放電部材に対して非接触で配置される。

本発明の第１の構成によれば、導電性編物が金属繊維を撚り合わせた撚糸を編み込むことで形成されるため、例えば金属繊維の織物と比べて比表面積が著しく大きくなっている。その結果、放電ポイント（繊維先端）が増加し、コロナ放電を効率良く発生させることができるため、効率の高い放電が可能となる。また、第１磁石部材の磁極から発生する磁力線により、導電性編物から突出する金属繊維の方向が磁力線に沿って被放電部材と放電部材との対向領域内に集中する。これにより、導電性編物の放電ポイントの密度が増加して除電効果が向上する。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図 第１実施形態の画像形成装置１００における画像形成部９の部分拡大図 第１実施形態の画像形成装置１００に用いる除電ローラー２５の分解斜視図 導電性編物２９の表面の拡大写真 第１実施形態の画像形成装置１００に用いる除電ローラー２５の変形例を示す分解斜視図 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図 本発明の第４実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図 本発明の第５実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図 本発明の第６実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図であり、右側を画像形成装置１００の前方側として図示している。図１に示すように、画像形成装置１００（ここではモノクロプリンター）は、装置本体１の下部に積載された用紙を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、装置本体１の前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体１の上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、中間搬送ローラー７、レジストローラー対８、画像形成部９、定着装置１０及び排出ローラー対１１が配置されている。更に、画像形成装置１００内には、上記の各ローラー、画像形成部９、定着装置１０等の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）７０が配置されている。

給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動可能に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙（記録媒体）がピックアップローラー５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラー６に圧接するようにリタードローラー１３が配設されており、ピックアップローラー５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラー６とリタードローラー１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。

そして、フィードローラー６とリタードローラー１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラー７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。

画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回り方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、除電ローラー２５、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラー１８及び感光体ドラム１４の上方に配置される露光装置（ＬＳＵ）１９から構成されている。現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。

本実施形態では、感光体ドラム１４は有機感光体（ＯＰＣ）であり、アルミニウム等の導電性基板（筒体）上に有機感光層が積層されている。

帯電装置１５は、ハウジング内に、感光体ドラム１４に接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー４１（図２参照）と、帯電ローラー４１をクリーニングするための帯電ローラークリーニングブラシとを有している。帯電ローラー４１は導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム１４に当接するよう配置されている。

現像装置１６は、現像ローラー１６ａによって感光体ドラム１４上に形成された静電潜像にトナーを供給する。現像装置１６へのトナーの供給はトナーコンテナ２０により行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置１６内に収容されている。

クリーニング装置１７は、クリーニングブレード４７（図２参照）及びトナー回収ローラー（図示せず）を有している。クリーニングブレード４７としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレード４７の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１４への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１４の仕様に応じて適宜設定される。なお、ＪＩＳ硬度とは、日本工業規格（ＪＩＳ；Japanese Industrial Standards ）で規定された硬度を指す。

転写ローラー１８は、感光体ドラム１４表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路４を搬送されてくる用紙に転写する。転写ローラー１８には、トナーと逆極性の転写バイアスを印加するための転写バイアス電源及びバイアス制御回路（いずれも図示せず）が接続されている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置１５によって感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。次いで、露光装置（ＬＳＵ）１９からのレーザービームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像は、転写ローラー１８により感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部（転写位置）に供給された用紙へと転写される。

トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離されて定着装置１０に向けて搬送される。この定着装置１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着装置１０に備えられた加熱ローラー２２、及びこの加熱ローラー２２に圧接される加圧ローラー２３によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。そして、画像形成部９及び定着装置１０において画像形成がなされた用紙は、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。

転写後に感光体ドラム１４表面の残留トナーはクリーニング装置１７により除去され、感光体ドラム１４表面の残留電荷は除電ローラー２５により除電される。そして、感光体ドラム１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

図２は、第１実施形態の画像形成装置１００における画像形成部９周辺の部分拡大図である。なお、図２では説明の便宜のため、感光体ドラム１４、帯電ローラー４１、クリーニングブレード４７、及び除電ローラー２５のみを図示しており、現像装置１６、転写ローラー１８等は記載を省略している。

感光体ドラム１４が図２の時計回り方向に回転すると、感光体ドラム１４の表面に接触する帯電ローラー４１が図２の反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー４１に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電されることとなる。また、帯電ローラー４１の回転に伴い、帯電ローラー４１に接触する帯電クリーニングローラーが図２の時計回り方向に従動回転して帯電ローラー４１の表面に付着した異物を除去する。

感光体ドラム１４の回転方向に対し帯電ローラー４１よりも上流側には、クリーニングブレード４７が感光体ドラム１４の表面に当接した状態で固定されている。

感光体ドラム１４の回転方向に対しクリーニングブレード４７よりも上流側には、除電ローラー２５が感光体ドラム１４の表面に対し非接触で配置されている。除電ローラー２５は、円筒状の支持部材２７と、支持部材２７の外周面に装着された導電性編物２９と、支持部材２７の内部に配置された除電ローラー側磁石３５と、を有する。除電ローラー側磁石３５は、一方の磁極（ここではＮ極）を感光体ドラム１４に対向させた状態で配置されている。

なお、図２では感光体ドラム１４の回転方向に対しクリーニングブレード４７よりも上流側に除電ローラー２５を配置しているが、帯電ローラー４１よりも上流側であればクリーニングブレード４７よりも下流側に除電ローラー２５を配置することもできる。

図３は、第１実施形態の画像形成装置１００に用いる除電ローラー２５の分解斜視図である。支持部材２７は金属製であり、長手方向両端部には支軸２７ａが形成されている。図２に示すように、支軸２７ａはグランドに接地されている。導電性編物２９は、金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだ編物である。金属繊維としては、例えばステンレス鋼繊維が用いられる。

なお、本明細書でいう「編物」とは、一本の撚糸で結び目を作る要領で「一目ずつ」形成していくものであり、多数の縦糸と横糸が交差する構造を有し、「一段ずつ」形成される「織物」とは明確に区別される。

導電性編物２９は伸縮性を有するため、導電性編物２９の内径は支持部材２７の外径に比べて小さく形成しておく。除電ローラー２５を組み立てる場合は、図３に示すように、先ず支持部材２７の内部に除電ローラー側磁石３５を固定しておく。そして、導電性編物２９を径方向に伸長させながら、支持部材２７を導電性編物２９の内側に挿入していくことにより、支持部材２７の外周面に導電性編物２９を装着する。導電性編物２９は、復元力（収縮力）によって支持部材２７の外周面に保持される。

図４は、導電性編物２９の表面の拡大写真である。図４に示すように、導電性編物２９の表面には多数の金属繊維が突出している。この金属繊維と感光体ドラム１４の表面との間でコロナ放電が発生し、金属繊維から感光体ドラム１４の表面電荷と逆極性のイオンが放出されて感光体ドラム１４の表面の残留電荷が除電される。

本実施形態の画像形成装置１００に用いる除電ローラー２５は、感光体ドラム１４との間の自己放電現象を利用して感光体ドラム１４の表面の残留電荷を除電するため、光除電方式で見られるような感光層内部における光キャリアの残留が生じない。そのため、光キャリアの残留により感光体ドラム１４の表面電位が低下するという不具合を解消することができる。

また、本実施形態では、除電ローラー側磁石３５の磁極から発生する磁力線（図２の破線矢印）により、除電ローラー２５を構成する導電性編物２９から突出する金属繊維の方向が磁力線に沿って感光体ドラム１４と除電ローラー２５との対向領域（除電ニップ幅）内に集中する。これにより、導電性編物２９の放電ポイント（繊維先端）の密度が増加して除電効果が向上する。なお、除電ニップ幅とは、感光体ドラム１４の回転中心と除電ローラー２５の支軸２７ａの中心を通る直線Ｌに平行な除電ローラー２５の外周面の２本の接線Ｌ１、Ｌ２の幅ｗを指す。

また、除電ローラー２５は感光体ドラム１４に非接触の状態で除電可能であるため、感光体ドラム１４の表面の傷付きや感光層の削れ、或いはトナーやトナー外添剤による除電ローラー２５の汚れを防止することができる。従って、長期間に亘って安定した除電効果を維持することができる。

除電ローラー２５に用いる導電性編物２９は、金属繊維を撚り合わせた撚糸を編み込むことで形成されるため、例えば金属繊維の織物と比べて比表面積が著しく大きくなっている。その結果、放電ポイントが増加し、コロナ放電を効率良く発生させることができるため、効率の高い除電が可能となる。また、撚糸に用いる金属繊維の繊度が低い（繊維が細い）ほうがより放電ポイントが増加するが、繊維が細くなり過ぎると除電ローラー２５の耐久性が低下する。金属繊維の直径は８μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。

さらに、導電性編物２９の伸縮性を利用して、接着剤等を用いることなく支持部材２７に固定することができる。この場合、支持部材２７の外周面を粗面としておくことで、導電性編物２９の保持性能をより向上させることができる。

図５は、第１実施形態の画像形成装置１００に用いる除電ローラー２５の変形例を示す分解斜視図である。図５に示す変形例では、支持部材２７を中空状とし、外周面に多数の貫通孔３０を形成している。そして、支軸２７ａの少なくとも一端（図５では右側の支軸２７ａ）と支持部材２７の内部とを連通させて空気流導入孔を形成し、支軸２７ａから支持部材２７の内部に空気流を送り込む構成としている。

支持部材２７の内部に送り込まれた空気流は、貫通孔３０から支持部材２７の外周面に装着された導電性編物２９に吹き付けられ、導電性編物２９の隙間を通過して外部に放出される。このとき、導電性編物２９の隙間に滞留する塵埃が空気流によって除去されるため、導電性編物２９の汚染による除電性能の低下を抑制することができる。この変形例は、通気性に優れるという導電性編物２９の特徴を利用した構成であり、通気性の低い織物やフェルト、不織布等では同様の効果は期待できない。

図６は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図である。なお、以下の図６〜図１０においても、図２と同様に、感光体ドラム１４、帯電ローラー４１、クリーニングブレード４７、及び除電ローラー２５のみを図示している。

本実施形態では、除電ローラー２５を構成する支持部材２７と支軸２７ａとが別部材であり、支軸２７ａは除電ローラー側磁石３５と共に支持部材２７の内部に回転不能に固定されている。また、支持部材２７は支軸２７ａを中心として回転可能に支持されている。これにより、除電ローラー２５は感光体ドラム１４との対向面において感光体ドラム１４に対して逆方向（カウンター方向）に回転する。

除電ローラー２５が感光体ドラム１４に対して逆方向に回転することで、感光体ドラム１４との対向部分を通過する導電性編物２９の放電ポイントも増加する。その結果、除電ローラー２５を停止させた場合に比べて除電効率が向上する。なお、画像形成装置１００のプロセス速度（感光体ドラム１４の線速）が速い場合は、感光体ドラム１４に対する除電ローラー２５の線速比（回転数）を上げて感光体ドラム１４との対向部分を通過する導電性編物２９の周方向長さを長くする。これにより、放電ポイントを更に増加させて除電効率をより向上させることができる。

図７は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図である。本実施形態では、除電ローラー２５を構成する支持部材２７の支軸２７ａに直流電源３１が接続されており、除電ローラー２５に直流電圧を印加可能となっている。

除電ローラー２５に感光体ドラム１４の表面電位（ここでは正極性）と逆極性（ここでは負極性）の直流電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面の残留電荷をより効果的に除電することができる。

なお、除電ローラー２５に交流電圧を印加しても同様の効果が得られるが、現像装置１６の現像ローラー１６ａ（図１参照）に印加する交流電圧との共振周波数の問題等が発生するおそれがあるため、直流電圧を印加することが好ましい。また、除電ローラー２５に印加する直流電圧を可変させることにより、感光体ドラム１４表面の残留電荷の除電効果を調整することができる。

図８は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図である。本実施形態では、感光体ドラム１４の内部にドラム側磁石３７を配置し、ドラム側磁石３７の磁極（ここではＳ極）を除電ローラー側磁石３５の磁極（Ｎ極）に対向させている。他の部分の構成は図２に示した第１実施形態と同様である。

本実施形態の構成によれば、除電ローラー側磁石３５の磁極から発生する磁力線（図８の破線矢印）がドラム側磁石３７の磁極に向かうことにより、除電ローラー２５を構成する導電性編物２９から突出する金属繊維の方向が磁力線に沿って感光体ドラム１４と除電ローラー２５との対向領域（除電ニップ幅ｗ）内に集中する。これにより、導電性編物２９の放電ポイント（繊維先端）が増加して除電効果が向上する。

図９は、本発明の第５実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図である。本実施形態では、除電ローラー２５の内部に除電ローラー側磁石３５を配置し、感光体ドラム１４の内部にドラム側磁石３７を配置する第４実施形態の構成に加えて、第２実施形態と同様に除電ローラー２５を感光体ドラム１４との対向面において感光体ドラム１４に対して逆方向（カウンター方向）に回転させている。

本実施形態の構成によれば、除電ローラー側磁石３５の磁極から発生する磁力線がドラム側磁石３７によって強められるため、導電性編物２９から突出する金属繊維の方向が磁力線に沿って除電ニップ幅ｗ内に集中する。これにより、第４実施形態と同様に導電性編物２９の放電ポイントが増加して除電効果が向上する。

また、除電ローラー２５が感光体ドラム１４に対して逆方向に回転することで、感光体ドラム１４との対向部分を通過する導電性編物２９の放電ポイントも増加する。その結果、除電ローラー２５を停止させた場合に比べて除電効率が向上する。なお、画像形成装置１００のプロセス速度（感光体ドラム１４の線速）が速い場合は、感光体ドラム１４に対する除電ローラー２５の線速比（回転数）を上げて感光体ドラム１４との対向部分を通過する導電性編物２９の周方向長さを長くする。これにより、放電ポイントを更に増加させて除電効率をより向上させることができる。

図１０は、本発明の第６実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部９周辺の部分拡大図である。本実施形態では、除電ローラー２５の内部に除電ローラー側磁石３５を配置し、感光体ドラム１４の内部にドラム側磁石３７を配置する第４実施形態の構成に加えて、除電ローラー２５を構成する支持部材２７の支軸２７ａに直流電源３１が接続されており、除電ローラー２５に直流電圧を印加可能となっている。

本実施形態の構成によれば、除電ローラー２５に感光体ドラム１４の表面電位（ここでは正極性）と逆極性（ここでは負極性）の直流電圧を印加することにより、第４実施形態に比べて感光体ドラム１４の表面の残留電荷をより効果的に除電することができる。また、除電ローラー２５に印加する直流電圧を可変させることにより、感光体ドラム１４表面の残留電荷の除電効果を調整することができる。

なお、図８〜図１０では除電ローラー側磁石３５の磁極（Ｎ極）とドラム側磁石３７の磁極（Ｓ極）とを異極性としているが、除電ローラー側磁石３５の磁極とドラム側磁石３７の磁極とを同極性としてもよい。

除電ローラー側磁石３５の磁極とドラム側磁石３７の磁極とを同極性とした場合、除電ローラー側磁石３５とドラム側磁石３７との間に反発磁界が発生する。その結果、除電ローラー側磁石３５の磁極から発生する磁力線が除電ニップ幅ｗの外側に向かうため、除電ニップ幅ｗの中心よりも両端部に近い部分で除電効果が高くなる。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態を組み合わせた構成も本発明に包含されるのはもちろんである。また、上記各実施形態に示したような帯電ローラー４１を用いた接触帯電方式の帯電装置１５に代えて、コロナワイヤーとグリッドとを備えたコロナ帯電方式の帯電装置を用いることもできる。また、一成分現像式の現像装置１６に代えて、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像式の現像装置とすることもできる。

また、上記各実施形態では、円筒状の支持部材２７に導電性編物２９を装着し、支持部材２７の内部に除電ローラー側磁石３５（磁石部材）を配置した放電部材を感光体ドラム１４の残留電荷を除電する除電ローラー２５に適用した例について説明したが、支持部材２７と導電性編物２９と磁石部材とを用いる放電部材は除電ローラー２５にのみ用いられるものではなく、例えば転写紙の除電や、定着ローラー等の除電にも適用可能である。更に、印加する電圧によっては、感光体ドラム１４の帯電や、感光体ドラム１４上に付着したキャリアの回収、感光体ドラム１４上に現像されたトナーの帯電量増加に用いる放電部材としても適用可能である。

さらに、本発明の画像形成装置としては、図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、カラープリンター、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。

図２及び図６、図７に示したような画像形成部９を備えた第１〜第３実施形態の画像形成装置１００（本発明１〜５）を用いて除電ローラー２５の除電性能を評価した。除電性能は、印字率２５％のハーフトーン画像を出力し、除電ローラー２５による感光体ドラム１４の残留電荷の除電後に除電不良による筋が発生するか否かを確認した。

試験条件は、画像形成装置１００としてＦＳ−１３２００改造機（京セラドキュメントソリューションズ社製）を使用し、感光体ドラム１４の直径を３０ｍｍ、線速を１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。除電ローラー２５は、支持部材２７の直径を１４ｍｍとし、本発明１〜５についてはステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）繊維を複数本集め、撚りを加えて作成した撚糸を用いてニット編みした厚さ１．０ｍｍの導電性編物２９を使用した。また、導電性編物２９に代えて銅繊維製の織物を用いた除電ローラー２５を備えた画像形成装置１００（比較例１、２）を用いて同様の評価を行った。

除電性能の評価基準は、除電不良による筋の発生がはっきりと目視で確認できるレベルを１、除電不良による筋の発生が目視で確認できるレベルを２、除電不良による筋の発生が目視で確認できるが軽微であるレベルを３、除電不良による筋の発生はあるが目視で確認できないレベルを４、除電不良による筋の発生のないレベルを５とした。結果を除電ローラー２５の構成と併せて表１に示す。

※１；感光体ドラムの回転方向に対しカウンター方向に線速比２．０で回転
※２；感光体ドラムの表面電位と逆極性の直流電圧を印加

表１から明らかなように、ステンレス鋼繊維を撚り合わせた撚糸をニット編みして形成した導電性編物２９を用い、支持部材２７の内部に除電ローラー側磁石３５を配置した本発明１〜５では、いずれも除電不良による筋の発生が軽微〜筋が発生しないレベルであった。特に、ステンレス鋼繊維の繊維径を８μｍと細くした本発明２、除電ローラー側磁石３５の磁力を６０ｍＴと強くした本発明３、除電ローラー２５を感光体ドラム１４に対してカウンター方向に回転させた本発明４では、筋の発生が目視で確認できないレベルであった。さらに、除電ローラー２５を感光体ドラム１４に対してカウンター方向に回転させ、感光体ドラム１４の表面電位と逆極性の直流電圧を印加した本発明５では、除電不良による筋が発生しないレベルまで抑制された。

これに対し、導電性編物２９に代えて支持部材２７に銅繊維製の織物を貼り付けた比較例１、２では、目視によりはっきりと確認できる筋が発生した。比較例２では除電ローラー２５に感光体ドラム１４の表面電位と逆極性の直流電圧を印加したが、十分な除電性能を得ることができなかった。

図８〜図１０に示したような画像形成部９を備えた第４〜第６実施形態の画像形成装置１００（本発明６〜１０）を用いて除電ローラー２５の除電性能を評価した。また、導電性編物２９に代えて銅繊維製の織物を用いた除電ローラー２５を備えた画像形成装置１００（比較例３、４）を用いて同様の評価を行った。試験方法、試験条件、及び評価基準については実施例１と同様としたが、感光体ドラム１４の線速を実施例１よりも速い２５０ｍｍ／ｓｅｃとした。結果を除電ローラー２５及び除電ローラー側磁石部材３５、ドラム側磁石３７の構成と併せて表２に示す。

※１；感光体ドラムの回転方向に対しカウンター方向に線速比２．０で回転
※２；感光体ドラムの表面電位と逆極性の直流電圧を印加

表２から明らかなように、支持部材２７の内部に除電ローラー側磁石３５を配置するとともに、感光体ドラム１４の内部にドラム側磁石３７を配置した本発明６〜１０では、感光体ドラム１４の線速が２５０ｍｍ／ｓｅｃという厳しい条件においても、いずれも除電不良による筋の発生が軽微〜筋が発生しないレベルであった。特に、ステンレス鋼繊維の繊維径を８μｍと細くし、除電ローラー側磁石３５とドラム側磁石３７の磁極の向きを異極とした本発明７、除電ローラー２５を感光体ドラム１４に対してカウンター方向に回転させた本発明９では、筋の発生が目視で確認できないレベルであった。さらに、除電ローラー側磁石３５とドラム側磁石３７の磁極の向きを異極とし、除電ローラー２５を感光体ドラム１４に対してカウンター方向に回転させ、感光体ドラム１４の表面電位と逆極性の直流電圧を印加した本発明１０では、除電不良による筋が発生しないレベルまで抑制された。

これに対し、導電性編物２９に代えて支持部材２７に銅繊維製の織物を貼り付けた比較例３、４では、目視によりはっきりと確認できる筋が発生した。比較例４では除電ローラー２５に感光体ドラム１４の表面電位と逆極性の直流電圧を印加したが、十分な除電性能を得ることができなかった。

本発明は、被放電部材に非接触で放電する放電部材、および放電部材を用いて像担持体表面の残留電荷を除去する除電装置並びに除電装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、被放電部材の電位が低い場合であっても長期間に亘って効率の高い放電が可能な放電部材及びそれを備えた除電装置並びに画像形成装置を提供することができる。

９ 画像形成部
１０ 定着装置
１４ 感光体ドラム（像担持体）
１５ 帯電装置
１６ 現像装置
１６ａ 現像ローラー
１７ クリーニング装置
１８ 転写ローラー
２５ 除電ローラー（放電部材）
２７ 支持部材
２７ａ 支軸
２９ 導電性編物
３０ 貫通孔
３１ 直流電源（電圧印加装置）
３５ 除電ローラー側磁石（第１磁石部材）
３７ ドラム側磁石（第２磁石部材）
４１ 帯電ローラー（帯電部材）
４７ クリーニングブレード
１００ 画像形成装置

Claims (11)

1. 金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編まれており、伸縮性を有する導電性編物と、
   該導電性編物に内挿される円筒状の支持部材と、
   該支持部材の内部に配置される第１磁石部材と、
   を有し、
   前記導電性編物を接地するか、或いは前記導電性編物に電圧を印加した状態で、前記第１磁石部材が前記支持部材および前記導電性編物を介して被放電部材に対向するように、前記被放電部材に対して非接触で配置される放電部材。
2. 前記支持部材は中空状であり、軸方向の一端には空気流導入孔が形成されるとともに外周面に空気流が通過する複数の貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載の放電部材。
3. 前記支持部材は導電性であり、前記導電性編物は前記支持部材を介して接地されているか、或いは前記支持部材を介して電圧を印加可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放電部材。
4. 前記金属繊維の繊維径が８μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の放電部材。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電部材を備え、前記被放電部材との間で放電を発生させることにより前記被放電部材の電荷を除去する除電装置。
6. 請求項５に記載の除電装置と、
   前記被放電部材として表面に感光層が形成された像担持体と、
   該像担持体表面の感光層を帯電させる帯電部材と、
   を備え、
   前記除電装置を用いて前記像担持体表面の残留電荷を除去する画像形成装置。
7. 前記像担持体の内部には、前記像担持体の回転中心と前記放電部材の軸中心を通る直線に平行な前記放電部材の外周面の２本の接線の幅である除電ニップ幅の内側に第２磁石部材が配置されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１磁石部材と前記第２磁石部材の対向する磁極が異極であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１磁石部材と前記第２磁石部材の対向する磁極が同極であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
10. 前記放電部材には、前記像担持体表面の残留電荷と逆極性の電圧を印加する電圧印加装置が接続されていることを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記放電部材は、前記像担持体との対向面において前記像担持体と逆方向に回転可能であり、前記像担持体に対する線速比を変更可能であることを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。