(57)【要約】【課題】清掃部材による摺擦で発生する鋸歯状電極の頂点部の折れ曲がりを防止する。【解決手段】画像形成装置における帯電装置において、被帯電部材を帯電させる帯電部材を、超弾性特性を有する形状記憶材料で形成された鋸歯状電極にて構成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置における帯電装置において、被帯電部材を帯電させる帯電部材を、超弾性特性を有する形状記憶材料で形成された鋸歯状電極にて構成したことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記形状記憶材料は、Ｔｉ−Ｎｉ系合金であることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記Ｔｉ−Ｎｉ系合金は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｚｒ，Ｐｄなどの貴金属のうち何れか１種または２種以上を合計１ａｔ％以下添加した合金であることを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記形状記憶合金は、冷間で加工率２０％以上の圧延や引き抜きの加工を加えてすべり変形の起きにくい加工組織とし、これを２５０℃以上の温度で再結晶させないように加熱処理したものであることを特徴とする請求項２または３に記載の帯電装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の帯電装置を備え、画像形成装置に着脱可能に設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の帯電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、被帯電部材を帯電させる目的に使用されるコロナ放電式の帯電装置に関し、特に、非接触式の鋸歯状電極を帯電部材として用いたコロナ放電式の帯電装置、該帯電装置を含むプロセスカートリッジ、および、前記帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置において、感光体の表面を均一帯電させるための帯電装置として、オゾン発生を抑える目的からピン放電方式（ピン電極型および鋸歯状電極型等を含む）が採用されている。特に、１枚の薄い板状部材に複数の鋸歯状の電極部を設けた電極板を帯電部材として用いた構造のコロナ帯電装置が下記特許文献１や下記特許文献２等に開示されている。また、コロナ放電により電極表面に成長する放電生成物を除去するために電極部を清掃する清掃装置が使用されている。ピン放電式の場合、特に鋸歯状電極から放電生成物を除去するための清掃装置が下記特許文献３や下記特許文献４に開示されている。
【０００３】
鋸歯状電極の清掃方式においては、清掃の際に鋸歯状電極の頂点部を傷付けたり破損したりする問題が生じる。この問題を解決するために、下記特許文献５では、鋸歯状電極を挟持可能な２つの清掃部材を上下方向（すなわち鋸歯状電極の頂点部の尖った方向およびその逆方向）に往復動させながら鋸歯状電極の長手方向に沿って前記清掃部材を移動させて清掃を行う際に、前記清掃部材を前記鋸歯状電極の頂点部の尖った方向に移動させるときには前記清掃部材で鋸歯状電極を挟持する一方、その逆方向に清掃部材を移動させるときには前記清掃部材による鋸歯状電極の挟持状態を解放するようにした清掃機構を有する帯電装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１５２７２号公報
【特許文献２】特開平５−４５９９９号公報
【特許文献３】実開平４−２００５８号公報
【特許文献４】特開平６−１６１２１９号公報
【特許文献５】特開平８−１９０２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献５の帯電装置では、２つの清掃部材を上下動させるための機構と、鋸歯状電極を２つの清掃部材で挟持したり挟持状態を解放するように離したりするための機構が必要であり、構成部品が多くなって構成が複雑になるとともに高価なものになるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、清掃部材の往復動や開閉といった無駄な動作がなく、安価な構成で鋸歯状電極の頂点部の折れ曲がりや破損を防止できる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】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、画像形成装置における帯電装置において、被帯電部材を帯電させる帯電部材を、超弾性特性を有する形状記憶材料で形成された鋸歯状電極にて構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の帯電装置において、前記形状記憶材料はＴｉ−Ｎｉ系合金であってもよい。この場合、前記Ｔｉ−Ｎｉ系合金は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｚｒ，Ｐｄなどの貴金属のうち何れか１種または２種以上を合計１ａｔ％以下添加した合金であってもよい。また、前記形状記憶合金は、冷間で加工率２０％以上の圧延や引き抜きの加工を加えてすべり変形の起きにくい加工組織とし、これを２５０℃以上の温度で再結晶させないように加熱処理したものであってもよい。
【０００９】
さらに、本発明の帯電装置は、画像形成装置に着脱可能に設けられたプロセスカートリッジに含まれてもよいし、または、画像形成装置に含まれてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の帯電装置によれば、被帯電部材を帯電させる帯電部材を、超弾性特性を有する形状記憶材料で形成された鋸歯状電極にて構成したことで、放電生成物を除去するために清掃部材を摺接移動させた際に鋸歯状電極の頂点部が折れ曲がって変形しても、その超弾性特性により瞬時に元の状態に復元する。したがって、上述したような清掃部材の往復動機構や清掃部材の開閉機構は不要であり、簡単かつ安価な構成の清掃装置で鋸歯状電極の頂点部の折れ曲がりや破損を防止することができる。また、頂点部の折れ曲がり等を防止できることで、被帯電部材の帯電むらがなくなり、その結果、画像ノイズの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるコロナ放電方式の帯電装置１０を備えた画像形成装置の要部概略図である。この画像形成装置は、被帯電部材としての感光体ドラム１２を備えている。感光体ドラム１２は、矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００１２】
感光体１２の周囲には、その回転方向（矢印Ａ方向）に沿って順に、感光体１２の表面を均一帯電させる帯電装置１０、均一帯電された感光体ドラム１２の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置１４、前記静電潜像をトナーで現像してトナー画像にする現像装置１６、感光体ドラム１２の表面に形成されたトナー画像を被転写材１８上に転写する例えばローラ状の転写手段２０、および、トナー画像転写後に感光体ドラム１２の表面に残留するトナーを回収するクリーニング装置２２が配置されている。
【００１３】
なお、帯電装置１０によって帯電される被帯電部材は、前記のような感光体ドラム１０に限らず、例えば中間転写体や用紙搬送体等であってもよい。また、帯電装置１０は、現像装置１６等と一体となって画像形成装置に着脱可能に設けられるプリセスカートリッジとして構成されてもよい。
【００１４】
上記構成を有する画像形成装置においては、帯電装置１０のコロナ放電によって感光体ドラム１２の表面が均一に帯電される。続いて、均一帯電された感光体ドラム１２の表面が、露光装置１４によって画像データに応じて露光されることにより、電位減衰部からなる静電潜像が形成される。該静電潜像は感光体ドラム１２の回転にしたがって現像装置１６との対向部に移動し、そこで現像ローラ１６ａの外周面に保持されたトナーが静電潜像に付着して現像されてトナー画像が形成される。感光体ドラム１２の表面に形成されたトナー画像は、転写手段２０の静電作用よって吸引されて被転写材１８の表面に転写される。トナー画像が転写された被転写材１８は、図示しない定着器を通過する際にトナー画像が加熱定着された後、装置外に排出される。なお、トナー画像転写後に感光体ドラム１２の表面に残留するトナーは、ブレード２２ａにより掻き取られることでクリーニング装置２２に回収される。
【００１５】
次に、帯電装置１０の詳細について図２，３を参照して説明する。
帯電装置１０は、図２に示すように、感光体ドラム１２の軸方向に沿って延設されるように長尺物からなっている。帯電装置１０は、放電を行う細長い板状の電極部材２４を有している。この電極部材２４が感光体ドラム１２を帯電させる帯電部材であって、後述するような鋸歯状電極として構成されている。
【００１６】
帯電装置１０は、放電を安定させるために電極部材２４を三方から覆うように構成されたコ字状横断面を有する細長い安定板２６を有している。また、帯電装置１０の端部には、電極部材２４を清掃するための清掃装置２８が設けられている。さらに、帯電装置１０には、電極部材２４と感光体ドラム１２との間に、放電を安定させるための格子状の制御電極（スコロトロン）３０を設けてもよい（図１参照）。
【００１７】
電極部材２４は、図３（ａ）に示すように、帯電装置１０の長手方向に延伸する長板状の電極基部２４ａと、この電極基部２４ａの一方の長辺側に鋸歯状に形成された電極部２４ｂとからなっている。電極部２４ｂは、電極部材２４の長手方向に所定ピッチで多数形成されている。電極部材２４は、鋸歯状電極部２４ｂの頂点部が感光体ドラム１２に対向するように配置される。なお、本実施形態の鋸歯状電極２４では、電極部２４ａが三角形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、電極部は頂点部が尖った形状のものであれば何でもよく、例えば針状電極部であってもよい。
【００１８】
電極部材２４は、超弾性特性を有する形状記憶材料で形成されている。ここで、超弾性特性を有する形状記憶材料の加工処理例を挙げておくと、Ｔｉ−Ｎｉ系合金（Ｔｉ−４９．５〜５１．５ａｔ％Ｎｉ合金またはこれにＦｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｚｒ，Ｐｄその他の貴金属のうち何れか１種または２種以上を合計１ａｔ％以下添加した合金）を冷間で加工率２０％以上の圧延、引き抜き等の加工を加えてすべり変形の起きにくい加工組織とし、これを２５０℃以上の温度で再結晶させないように加熱処理する。このような加工処理を施すことで、超弾性特性を著しく向上させることができる。
【００１９】
清掃装置２８は、図４にも示すように、２つの清掃部材２９で電極部材２４を板厚方向に挟持しながら、電極部材２４の長手方向に沿って矢印Ｂ方向に摺接移動するようになっている。清掃部材２９は、例えば、フェルトで形成されたパッドまたはローラ、あるいは、回転駆動されるブラシローラ等で構成することができる。また、清掃部材２８を移動させる機構は、ネジ送り機構やワイヤ牽引機構などの周知の駆動機構を用いることができる。
【００２０】
前記のように構成される帯電装置１０においては、電極部材２４に電圧が印加されることで、電極部２４ｂの頂点部と感光体ドラム１２の表面との間で放電が発生し、これにより感光体ドラム１２の表面が均一に帯電されることになる。この放電によって電極部２４の表面に放電生成物が形成され、この放電生成物が成長すると放電不良が発生して感光体ドラム１２の帯電不良の原因となる。そのため、電極部材２４の電極部２４ｂから放電生成物を除去すべく、清掃装置２８を定期または不定期に駆動して清掃部材２９で清掃する。この場合、清掃部材２９が電極部材２４の電極部２４ｂを摺擦するときに、多数の電極部２４ｂの中にはその頂点部が図３（ｂ）に示すように折れ曲がって変形するものもあるが、本実施形態の電極部材２４は超弾性特性を有する形状記憶材料で形成されているので、電極部２４ｂは瞬時に図３（ａ）に示す元の形状に復元することができる。
【００２１】
このように本実施形態の帯電装置１０によれば、感光体ドラム１２を帯電させる帯電部材を、超弾性特性を有する形状記憶材料で形成された鋸歯状電極２４にて構成したことで、放電生成物を除去するために清掃部材を摺接移動させた際に鋸歯状電極２４の頂点部が折れ曲がって変形しても、その超弾性特性により瞬時に元の状態に復元する。したがって、従来例として挙げた特許文献５の帯電装置のような清掃部材の往復動機構や清掃部材の開閉機構は不要であり、簡単かつ安価な構成の清掃装置２８で鋸歯状電極の頂点部の折れ曲がりや破損を防止することができる。また、頂点部の折れ曲がり等を防止できることで、感光体ドラム１２の帯電むらがなくなり、その結果、画像ノイズの発生を抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明の帯電装置は、モノクロまたはカラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画像形成装置の要部概略図。
【図２】帯電装置の斜視図。
【図３】電極部材および清掃装置の部分拡大図。
【図４】２つの清掃部材が電極部材を教示した状態を示す図。
【符号の説明】
【００２４】
１０…画像形成装置
１２…感光体ドラム（被帯電部材）
１４…露光装置
１６…現像装置
１８…被転写材
２０…転写手段
２２…クリーニング装置
２４…電極部材（鋸歯状電極）
２４ａ…電極基部
２４ｂ…電極部
２６…安定板
２８…清掃装置
２９…清掃部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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