JPH03284763A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真方式の画像形成装置（プリンタ、複写
機等）における感光体その他の移動する被帯電物に電荷
を付与する帯電装置に関する。

〔従来の技術〕

前記画像形成装置の静電潜像およびトナー像の担持体で
ある感光体の表面に静電潜像形成に先立って均一に電荷
を付与する帯電装置を例にとると、この種の帯電装置は
、前記電荷を付与するためのコロナ放電による帯電器を
含んでおり、該帯電器にはグリッド電極を備えたスコロ
トロン帯電器、セミスコロトロン帯電器が多く使用され
ている。

スコロトロン帯電器は、感光体表面に対向して配置した
コロナ電極と感光体との間にバイアス印加されたグリッ
ド電極を配置し、感光体表面をグリッド電極のバイアス
電圧とほぼ同電位に帯電させるものである。一方、セミ
スコロトロン帯電器は、コロナ電極と感光体との間にグ
リッド電極を配置したスコロトロンチャージャ部とコロ
ナ電極と感光体との間にグリッド電極のないコロトロン
チャージャ部とを一体的に併設したものである。

今日、複写機、プリンタ等における高速処理の要求に応
え、前記帯電器のコロナ電極に益々高電圧を印加して、
帯電能力を向上させようとする傾向がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、スコロトロン帯電器、セミスコロトロン
帯電器のようにグリッド電極を備えたコロナ帯電器の場
合、コロナ電極への印加電圧を上げると、グリッド電極
が振動を起こし、感光体表面を傷つけたり、リークが発
生するという問題がある。このようにグリッド電極が振
動を起こす原因は、■コロナ放電が活発化するため、グ
リッド電極を通過するイオンの流れによって形成される
イオン風がグリッド電極に対して強く作用する、■グリ
ッド電極と感光体との間の電界の力がグリッド電極に対
し強く作用する、および■前記二つの相乗的な作用が考
えられる。

そこで本発明は、移動する被帯電物に電荷を付与するコ
ロナ放電による帯電装置であって、スコロトロン方式の
採用により安定した帯電特性を得ることができ、しかも
高速処理に対応できる高出力を得ることができ且つ実用
上問題となるグリッド電極の振動を起こすことのない帯
電装置を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記課題を解決するため、移動する被帯電物に
電荷を付与するコロナ放電による帯電装置であって、グ
リッド電極を有して該被帯電物に臨む第１帯電器と、前
記被帯電物の移動方向において前記第１帯電器上流側で
該被帯電物に臨む第２帯電器と、前記第１帯電器の始動
により前記グリッド電極が振動を起こさないように前記
第２帯電器により前記被帯電物上に予め予備帯電域を形
成するように前記第２帯電器を前記第１帯電器に先立っ
て始動させるための手段と、前記予備帯電域が前記第１
帯電器のグリッド電極に対面する位置に到来すると前記
第１帯電器を始動させるための手段とを備えたことを特
徴とする帯電装置を提供する。

前記「グリッド電極が振動を起こさないように」とは、
「グリッド電極が被帯電物に接触する如き実用上問題と
なる振動を起こさないように」という意味である。

前記帯電装置は画像形成装置のみならず、広く一般に、
移動する被帯電物に電荷を付与する場合に利用できるも
のであるが、画像形成装置に利用する帯電装置を考える
と、例えば次のような場合が考えられる。

■　前記被帯電物が画像形成装置の像担持体、前記第１
帯電器が該像担持体に臨むセミスコロトロン帯電器、前
記第２帯電器が該像担持体に臨む転写チャージャの場合
。この場合には帯電装置にはさらに、前記転写チャージ
ャにより形成される前記予備帯電域を少なくとも前記セ
ミスコロトロン帯電器におけるグリッド電極の像担持体
移動方向幅に相当する長さ分通過させるように前記像担
持体に臨む前記転写チャージャから前記第１帯電器の間
の作像エレメントの動作を制御する手段が含まれる。前
記作像エレメントとしては、分離チャージャ、クリーニ
ング装置、イレース装置等が考えられる。

■　前記被帯電物が画像形成装置の像担持体、前記第１
帯電器が該像担持体に臨むスコロトロン帯電器、前記第
２帯電器が前記スコロトロン帯電器の隣りに配置された
コロトロン帯電器の場〔作　用〕 本発明帯電装置によると、移動する被帯電物に電荷を付
与するにあたり、前記第１帯電器の始動に先立って前記
第２帯電器が始動し、それによって前記被帯電物に予備
帯電域が形成され、該予備帯電域が前記第１帯電器のグ
リッド電極に対面する位置に到来すると該第１帯電器が
始動し、グリッド電極の振動が抑制された状態で最終的
に被帯電物表面に所望の電荷を付与することができる。

前記被帯電物が画像形成装置の像担持体、前記第１帯電
器が該像担持体に臨むセミスコロトロン帯電器、前記第
２帯電器が該像担持体に臨む転写チャージャである場合
には、該セミスコロトロン帯電器の始動に先立って転写
チャージャが始動され、それによって前述の予備帯電域
が形成される。

そして転写チャージャにより形成れた予備帯電域のうち
少なくとも前記セミスコロトロン帯電器におけるグリッ
ド電極の像担持体移動方向幅に相当する長さ分通過させ
るように、前記像担持体に臨む転写チャージ中から第１
帯電器の間の作像エレメントの動作が制御される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

以下に示す実施例はいずれも複写機に採用された帯電装
置である。

まず第１図から第３図を参照して一実施例を説明する。

この帯電装置は、感光体ドラム１に対向させて配置した
第１帯電器２および同ドラムに対向させて配置した第２
帯電器を兼ねる転写チャージャ８を含んでいる。感光体
ドラム１はアルミ製のドラム表面に有機光導電層を形成
してなっており、図示しない駆動モータにより図上反時
計方向に回転駆動される。

該感光体ドラムｌの周囲には、前記第１帯電器２および
転写チャージャ８を含め次の作像エレメントが順次配置
されている。すなわち、前記第１帯電器２、露光部６、
現像装置７、前記転写チャージャ８、分離チャージャ９
、クリーニング装置１０およびイレース装置１１である
。イレース装置は本例の場合イレースランプである。

第１帯電器２はセミスコロトロン帯電器であり、シール
ドケース２０、該ケース内に張設されたワイヤ状の第１
および第２のコロナ電極２１および２２ならびにグリッ
ド電極４を備えている。

シールドケース２０はステンレス等の導を性根を断面コ
字形に成形してなり、ドラム１の幅方向に延びており、
その開口部２ａは感光体ドラム１に対向し、全体は接地
されている。

コロナ電極２１および２２は感光体ドラム１の幅方向に
平行に設けられており、シールドケース２０の両端に設
けた図示しないホルダーにより支持されている。これら
電極はシールドケースの開口部２ａを介して感光体ドラ
ム１に臨んでいる。

また、これら電極には同一の直流コロナ電源（帯電用高
圧電源）３１が接続されている。

グリッド電極４はメツシュ状に成形された金属板からな
っており、下流側のコロナ電極２２と感光体１との間に
配置されているとともにバイアス電圧印加手段であるバ
リスタ等の定電圧素子５を介して接地されている。

転写チャージャ８は、感光体ドラム幅方向に延びるシー
ルドケース８１内に、同じくドラム１の幅方向に延びる
ワイヤ状のコロナ電極８２を張設し、該電極を感光体ド
ラム１に対向させたものであり、電極８２には電源３２
が接続されている。

分離チャージャ９は、転写チャージャ８のシールドケー
ス８１と一体的に形成されたシールドケース９１内にワ
イヤ状の電極９２を配置し、該電極９２に分離チャージ
ャ用の電源３３を接続したものである。

クリーニング装置１０はクリーニングブレード１０１を
備えており、該ブレードは図示しないバネ手段により感
光体ドラム１に接触するための付勢力を受けているが、
該ブレードに連結されたソレノイド３４のオンにより該
バネ手段に抗して感光体ドラムから離反することができ
る。

既述した第１帯電器２用の電源３１、転写チャ−ジャ８
用の電源３２および分離チャージャ９用の電源３３は、
第２図に示すように、複写機動作を制御するマイクロコ
ンピュータを中心とする制御部３０からの指示を受けて
対応するコロナ電極に電圧を印加する。

また、ソレノイド３４およびイレース装置１１も制御部
３０からの指示に基づいてオン、オフされる。

なお、制御部３０はその他の信号、すなわち感光体ドラ
ム１を回転駆動する図示しないモータの制御信号、露光
部６において画像露光する光学系の制御信号、現像装置
７の制御信号等も出力する。

さらに制御部３０には複写機動作を制御するための各種
センサからの入力があり、コピー開始スイッチ等を含む
図示しない操作パネルが接続されている。

なお制御部３０による分離チャージャ９用の電源３３の
オン、オフ手段、クリーニングブレード１０１をドラム
１から離すためのソレノイド３４のオン、オフ手段、お
よびイレース装置１１のオン、オフ手段はそれぞれ本実
施例帯電装置の一部を構成している。

作像動作開始のための感光体ドラム１０回転開始に伴う
帯電器２、転写チャージャ８、分離チャージャ９、ソレ
ノイド３４およびイレース装置１１の動作タイミングは
第３図に示す通りである。

すなわち、複写機の図示しないコピー開始スイッチを押
すと、感光体ドラム１が回転し始める。

また転写チャージャ８も電源３２から電圧を印加されて
感光体ドラム１表面を帯電し始める。クリーニング装置
１０においてソレノイド３４もオンされ、クリーニング
ブレード１０１が感光体１から離される。この転写チャ
ージャ８による帯電電位は、遅れて始動される第１帯電
器２において、そのグリッド電極４が振動しないか、ま
たは振動しても実用上差し支えない程度の振動に抑制さ
れるように、グリッド電極４と感光体ドラム１との間の
電位差を小さくすることができるものである。

再び第３図に戻ると、転写チャージャ８オン後、時間Ｔ
、経過後に分離チャージャ９に電源３３から電圧が印加
され、該チャージャ９が始動する。

転写チャージ中８オン後、時間Ｔ２が経過するとクリー
ニング装置１０におけるソレノイド３４がオフされ、そ
れによってクリーニングブレード１０１がドラム１に接
触し、さらに、転写チャージャオン後、時間Ｔ、が経過
すると、イレース装置１１がオンされ、転写チャージ中
オン後、時間Ｔ４が経過すると第１帯電器２が電源３１
から電圧を印加されて作動開始する。

前記時間Ｔ１〜Ｔ４はいずれも感光体ドラム１０表面移
動時間である。Ｔ＋　は転写チャージャ８および分離チ
ャージャ９間の移動時間より長い時間、時間Ｔ２は転写
チャージャ８およびクリーニング装置１０間の移動時間
より長い時間、時間Ｔ、は転写チャージャ８およびイレ
ース装置１１間の移動時間より長い時間、時間Ｔ４は転
写チャージャ８および帯電器２間の移動時間より長い時
間である。

以上の動作タイミングにおいて、転写チャージャ８の動
作開始により感光体ドラム表面上に形成される予備帯電
域の先端から感光体表面移動方向に少なくとも長さ１分
が電荷を消去されることなく分離チャージャ９、クリー
ニング装置１０およびイレース装置１１を通過して帯電
器２のグリッド電極４下方に到来することができ、この
到来とともに帯電器２が作動を開始する。換言すれば、
前記予備帯電域長さｌはグリッド電極４の感光体４の移
動方向幅に相当する。

以上説明した各部の動作タイミングにより転写チャージ
ャ８による予備帯電域が帯電器２のグリッド電極４に到
来してから帯電器２が作動を開始するので、グリッド電
極４と感光体ドラム１との電位差がそれだけ小さくなり
、グリッド電極４の実用上問題となる振動は防止される
。このように−旦グリッド電極４の振動が防止された状
態で帯電器２が作動開始したのちは、帯電器２における
コロナ電極２１を含むコロトロンチャージャ部の作動に
より、グリッド電極４下の感光体表面電位はある程度上
昇した状態にあり、これによって振動は防止される。

前記感光体ドラム１にセレン感光体を用い、比較例とし
て転写チャージャ８による予備帯電域を形成することな
く、直ちに帯電器２を作動させて感光体表面を９００Ｖ
に帯電させようとしたとき、グリッド電極４が振動して
感光体ドラム１と接触してしまった。しかし、転写チャ
ージャ８により前述の各部動作タイミングで感光体ドラ
ム１表面を予め３００■まで帯電させた予備帯電域を形
成し、これをグリッド電極４下に到来させてから帯電器
２を作動させて最終的に感光体１表面を９００Ｖに帯電
させた場合、グリッド電極４の問題となるような振動は
発生せず、良好な結果を得た。

以上のようにして感光体ドラム１表面に帯電器２により
一様に所定電荷が付与されたのちは、露光部６において
図示しない光学系から画像露光され、静電潜像が形成さ
れる。該静電潜像は現像装置７により現像され、トナー
像とされる。一方、図示しない給紙部から送られてきた
転写紙が転写チャージャ８に到来し、ここで転写チャー
ジャ８の作用でトナー像が転写紙に転写される。トナー
像を転写された転写紙は分離チャージャ９の作用で感光
体ドラム１から分離して図示しない定着装置へ搬送され
、ここでトナー像が定着されたのち機外へ排出される。

トナー像転写後、感光体ドラム表面に残留するトナーは
クリーニング装置１０により清掃され、残留電荷はイレ
ース装置１１によって消去される。

次に第４図を参照して本発明の第２実施例を説明する。

この帯電装置は第１帯電器２Ａと第２帯電器３Ａを含ん
でいる。これら帯電器は図示しないモータにより図上反
時計方向に回転駆動される感光体ドラム１に対向してい
る。第１帯電器２Ａはシールドケース２３、該ケース内
に張設されたワイヤ状のコロナ電極２４およびグリッド
電極２５を含んでおり、シールドケース２３は接地され
、その開口部２３ａが感光体ドラム１に対向し、したが
ってコロナ電極２４も感光体ドラム１に臨んでいる。コ
ロナ電極２４にはコロナ電源（帯電用高圧電源）３１Ａ
が接続されている。グリッド電極２５はメツシュ状のも
ので、コロナ電極２４と感光体ドラム１との間に配置さ
れ、シールドケース開口部２３ａを覆っており、バリス
タ等の定電圧素子２６を介して接地されている。

第２帯電器３Ａは第１帯電器２Ａの感光体ドラム表面移
動方向において上流側且つ隣りに配置されている。帯電
器３Ａはシールドケース３６内にワイヤ状のコロナ電極
３７を張設したもので、ケース３６の開口部３６ａはド
ラム１に対向しており、従ってコロナ電極３７はドラム
１に臨んでいる。コロナ電極３７にはコロナ電源（帯電
用高圧電源）３５が接続されており、シールドケース３
６は接地されている。帯電器２Ａ、３Ａの各部の材質は
前記第一実施例における第１帯電器と同様である。

感光体ドラム１の周囲には前記２つの帯電器の他、第１
図に示す実施例と同様に露光部６、現像装置７、転写チ
ャージャ８、分離チャージャ９、クリーニング装置１０
およびイレース装置１１が順次設けられている。

第５図に示すように、第１帯電器２Ａ用の電源３１Ａお
よび第２帯電器３Ａ用の電源３５は、それぞれ複写機動
作を制御するマイクロコンピュータを中心とする制御部
３００からの指示に基づいて対応するコロナ電極に電圧
を印加する。制御部３００はその他の制御信号、すなわ
ち感光体ドラム駆動用モータ、現像装置７、転写および
分離チャージャ８．９およびイレース装置１１等を制御
する信号も出力する。また制御部３００には複写機動作
を制御するための各種センサ等からの入力もあり、図示
しないコピー開始スイッチを含む操作パネルも接続され
ている。

帯電器２Ａおよび３Ａは制御部３００からの指示に基づ
き第６図に示す動作タイミングで作動する。

すなわち、コピー開始スイッチを押すと同時に感光体ド
ラムｌが回転し始め、また、第２帯電器３Ａも作動し始
める。第２帯電器３Ａの始動後、時間Ｔ。が経過したの
ちに第１帯電器２Ａが始動する。時間Ｔ０は第２帯電器
３Ａにより感光体ドラム１表面に形成された予備帯電域
が第１帯電器２Ａのグリッド電極２５に全面的に対応す
る如く到来するに十分な時間である。

第２帯電器３Ａによる帯電電位は、前記予備帯電域が第
１帯電器２Ａに到来し、それによって該第１帯電器が始
動したときに、グリッド電極２５が振動しないか、また
は振動しても実用上問題とならない程度の振動に止まる
ように、グリッド電極２５と感光体ドラム１表面の電位
差を小さくすることができるものである。

この実施例によると、第２帯電器３Ａは第１帯電器２Ａ
を作動させなければならないときには常に作動し、感光
体ドラム１表面に予備帯電域を形成する。

感光体ドラム１表面が第１帯電器２Ａにより一様に帯電
されたあとの複写動作等は、前記第１実施例におけるも
のと同様であるのでここではその説明を省略する。

本実施例において前記感光体ドラム１にセレン感光体を
用い、比較のため、第２帯電器３Ａを作動させることな
く直ちに第１帯電器２Ａを作動させて感光体表面を９０
０■に帯電させようとしたとき、グリッド電極２５が振
動して感光体１と接触してしまった。しかし、第２帯電
器３Ａを作動させて感光体１表面を３００Ｖまで帯電さ
せ、該予備帯電域が第１帯電器２Ａに到来してから帯電
器２Ａを始動して感光体表面を９００■に帯電させたと
ころ、グリッド電極２５と感光体１との接触はなく、良
好な結果を得た。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、移動する被帯電物
に電荷を付与するコロナ放電による帯電装置であって、
スコロトロン方式の採用により安定した帯電特性を得る
ことができ、しかも高速処理に対応できる高出力を得る
ことができ且つ実用上問題となるグリッド電極の振動が
起こらない帯電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の１実施例を示すもので、第
１図は１実施例を採用した複写機の要部の概略構成図、
第２図は帯電装置等の制御ブロック回路図、第３図は帯
電装置各部の動作タイミングを示すタイミングチャート
である。第４図から第６図は本発明の他の実施例を示し
ており、第４図は該実施例を採用した複写機の要部の概
略構成図、第５図は帯電装置等の制御ブロック回路図、
第６図は帯電装置各部の動作タイミングを示すタイミン
グチャートである。 １・・・感光体ドラム ２・・・第１帯電器 ４・・・グリッド電極 ８・・・転写チャージャ ９・・・分離チャージ中 １０・・・クリーニング装置 ３４・・・ソレノイド １１・・・イレース装置 ３１．３２．３３・・・電源 ３０・・・制御部 ２Ａ・・・第１帯電器 ２５・・・グリッド電極 ３Ａ・・・第２帯電器 ３１Ａ、３５・・・コロナ電源 ３００・・・制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動する被帯電物に電荷を付与するコロナ放電に
   よる帯電装置であって、グリッド電極を有して該被帯電
   物に臨む第１帯電器と、前記被帯電物の移動方向におい
   て前記第１帯電器上流側で該被帯電物に臨む第２帯電器
   と、前記第１帯電器の始動により前記グリッド電極が振
   動を起こさないように前記第２帯電器により前記被帯電
   物上に予め予備帯電域を形成するように前記第２帯電器
   を前記第１帯電器に先立って始動させるための手段と、
   前記予備帯電域が前記第１帯電器のグリッド電極に対面
   する位置に到来すると前記第１帯電器を始動させるため
   の手段とを備えたことを特徴とする帯電装置。
2. （２）前記被帯電物が画像形成装置の像担持体、前記第
   １帯電器が該像担持体に臨むセミスコロトロン帯電器、
   前記第２帯電器が該像担持体に臨む転写チャージャであ
   り、さらに、前記転写チャージャにより形成される前記
   予備帯電域を少なくとも前記セミスコロトロン帯電器に
   おけるグリッド電極の像担持体移動方向幅に相当する長
   さ分通過させるように前記像担持体に臨む前記転写チャ
   ージャから前記第１帯電器の間の作像エレメントの動作
   を制御する手段が含まれている請求項１記載の帯電装置
   。
3. （３）前記被帯電物が画像形成装置の像担持体、前記第
   １帯電器が該像担持体に臨むスコロトロン帯電器、前記
   第２帯電器が前記スコロトロン帯電器の隣りに配置され
   たコロトロン帯電器である請求項１記載の帯電装置。