(57)【要約】      （修正有）【課題】軸方向に単調な傾きではない帯電特性のムラを有する電子写真感光体を用いても、電子写真感光体の表面を均一に帯電することができる電子写真装置を提供する。【解決手段】円筒状の電子写真感光体２０、および、電子写真感光体２０の表面を帯電するための帯電装置１を有する電子写真装置において、帯電装置１が、電子写真感光体２０の軸方向Ａに沿って設けられた放電ワイヤ２、グリッド電極５、放電ワイヤ２の両端部以外で放電ワイヤ２を支持するための中間支持部材１０、および、中間支持部材１０と電子写真感光体２０との距離を調整するための調整手段を有する。【選択図】図１
2019053253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の電子写真感光体、および、
前記電子写真感光体の表面を帯電するための帯電装置
を有する電子写真装置において、
前記帯電装置が、
前記電子写真感光体の軸方向に沿って設けられた放電ワイヤ、
グリッド電極、
前記放電ワイヤの両端部以外で前記放電ワイヤを支持するための支持部材、および
前記支持部材と前記電子写真感光体との距離を調整するための調整手段
を有することを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
前記支持部材と前記電子写真感光体との距離が、前記電子写真感光体の軸方向の帯電特性が高い箇所に比べて前記帯電特性が低い箇所の方が近くなるように調整されている請求項１に記載の電子写真装置。
【請求項３】
前記支持部材が、絶縁性の樹脂で形成されている請求項１または２に記載の電子写真装置。
【請求項４】
前記放電ワイヤが、タングステン、ステンレス、ニッケルまたはモリブデンの細線である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真装置。
【請求項５】
前記放電ワイヤ２の直径が、４０μｍ以上１００μｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体の表面に電荷を付与し、電子写真感光体の表面を帯電した場合、電子写真感光体の膜厚のムラや膜特性のムラによって誘電率や暗減衰特性にムラが生じ、帯電電位が均一にならない（帯電ムラが生じる）ことがある。電子写真の画像の高精細化に伴い、従来は問題にならなかった数Ｖ程度の帯電ムラでも、画像に影響するようになってきた。電子写真感光体の製造過程において、電子写真感光体の膜厚のムラや膜特性のムラを抑制する技術が精力的に追究されているが、まだ改善の余地が残っているのが現状である。
【０００３】
そこで、電子写真装置の帯電方法を改善することが提案されている。
【０００４】
特許文献１には、帯電装置の放電部材の一方の端部の、電子写真感光体の表面からの高さを変化させ、電子写真感光体の表面に対する放電部材の全体の傾きを微調整し、電子写真感光体の表面を帯電する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２７４０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の従来技術は、放電部材の一方の端部の電子写真感光体の表面からの高さを変化させるため、電子写真感光体の軸方向（回転軸方向）の帯電特性のムラが一端から他端に向かって単調に傾いている場合には、均一な帯電に有効だった。
【０００７】
しかしながら、電子写真感光体の軸方向の帯電特性のムラの傾きが一様ではなく、山や谷がある場合には、上記従来技術では帯電電位を均一化することは困難だった。特に、プラズマＣＶＤ法で製造されるアモルファスシリコン感光体は、プラズマの不均一に伴う軸方向の膜厚ムラや膜特性ムラが生じやすく、均一な帯電が難しいという課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、軸方向に単調な傾きではない帯電特性のムラを有する電子写真感光体を用いても、電子写真感光体の表面を均一に帯電することができる電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
円筒状の電子写真感光体、および、
前記電子写真感光体の表面を帯電するための帯電装置
を有する電子写真装置において、
前記帯電装置が、
前記電子写真感光体の軸方向に沿って設けられた放電ワイヤ、
グリッド電極、
前記放電ワイヤの両端部以外で前記放電ワイヤを支持するための支持部材、および、
前記支持部材と前記電子写真感光体との距離を調整するための調整手段
を有することを特徴とする電子写真装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軸方向に単調な傾きではない帯電特性のムラを有する電子写真感光体を用いて、電子写真感光体の表面を均一に帯電することができる電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の電子写真装置が有する帯電装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の電子写真装置の帯電装置を調整する方法を説明するための図である。
【図３】本発明の電子写真装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、本発明の電子写真装置が有する帯電装置の側面図、俯瞰図および断面図である。
【００１３】
帯電装置１は、放電ワイヤ２、断面がコの字形状になっている導電性のシールド３、シールド３を取り囲むように設けられた絶縁性の筐体４、および、筐体４の開口部に設置されたグリッド電極５を有する。帯電装置１の長手方向は、円筒状の電子写真感光体２０の軸方向Ａと平行な関係にある。
【００１４】
放電ワイヤ２の一端は、端部支持部材６に固定されている。端部支持部材（支持部材の一種）６は導入端子７と電気的に接続されている。導入端子７には、不図示の高圧電源から高圧電圧が印加される。放電ワイヤ２の別の端部は、バネ８を介して端部支持部材（支持部材の一種）９に固定されている。
【００１５】
筐体４の上面には、スリット１１が設けられている。スリット１１に対応してシールド３も開口している。スリット１１には、複数のブッシュ１２がスリットに沿って移動自在に設けられている。ブッシュ１２は、内面にねじ切り加工が施されており、中間支持部材１０を螺合して保持する。中間支持部材１０は、ねじにより上下動が可能である。中間支持部材１０の先端には、円環部１３が回動自在に設けられている。円環部１３を放電ワイヤ２が貫通している。スリット１１に沿って形成された目盛１４は、中間支持部材１０の位置を設定する際に用いられる。
【００１６】
以上の構成により、放電ワイヤ２と電子写真感光体２０の距離を両端部以外の箇所で任意に調整することができる。
【００１７】
中間支持部材１０およびブッシュ１２は、絶縁性の樹脂で形成されていることが好ましい。
【００１８】
ブッシュ１２は、２ピースからなり、スリット１１を上下から挟むようにして結合される。
【００１９】
放電ワイヤ２には、タングステン、ステンレス、ニッケルまたはモリブデンの細線を用いることが好ましい。放電ワイヤ２の直径は、４０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
シールド３は、ステンレス鋼、アルミニウムまたは真鍮で形成されていることが好ましい。
【００２１】
グリッド電極５は、金属板にエッチング加工によって多数の開口部が形成されてなるものが好ましい。グリッド電極５は、耐食性の高いステンレス鋼で形成されていることが好ましい。コロナ放電によって発生する放電生成物に対してグリッド電極５を保護するために、化学的に不活性度が高い材料で上記金属板の表面に保護層を形成することが好ましい。保護層は、テトラヘデラルアモルファスカーボン（ｔａ−Ｃ）または金で形成されていることが好ましい。
【００２２】
電子写真感光体２０は、光導電性材料として有機材料を採用することもできるし、無機材料を採用することもできる。
【００２３】
帯電装置１は、例えば、以下のように動作する。
【００２４】
放電ワイヤ２に高電圧を印加するとともに、グリッド電極５にも高圧電圧を印加する。放電ワイヤ２のコロナ放電で発生した荷電粒子は、接地電位であるシールド３および電子写真感光体２０に向かって流れる。電子写真感光体２０に向かう電流の一部はグリッド電極５に流れ込み、残余の電流が電子写真感光体２０の表面を帯電する。
【００２５】
電子写真感光体２０の帯電電位は、放電ワイヤ２に流れる放電電流およびグリッド電極５に印加されるグリッド電圧によって制御することができる。
【００２６】
長さ４００ｍｍ程度の円筒状の電子写真感光体を用いる場合、放電ワイヤ２に流れる放電電流は５００μＡ以上２０００μＡ以下に設定されることが好ましい。また、グリッド電極５に印加されるグリッド電圧は、４００Ｖ以上９００Ｖ以下に設定されることが好ましい。
【００２７】
電子写真感光体２０の帯電電位を均一にするために、本発明の電子写真装置の帯電装置１は以下のように調整される。
【００２８】
まず、電子写真感光体２０の帯電特性、すなわち、軸方向の帯電電位プロファイルを測定する。帯電特性測定時の帯電装置は、従来の帯電装置（コロナ帯電器）と同様の構成であってもよい。図２（ａ）に示すように、放電ワイヤが両端部のみで支持されて電子写真感光体２０の表面と平行に張架されており、グリッド電極を有していないコロトロン帯電器（コロナ帯電器の一種）を用いる。この帯電装置は、電子写真感光体２０の表面に均一に電荷を付与するので、電子写真感光体２０が有している帯電特性のムラを測定することができる。
【００２９】
帯電特性測定時は、電子写真感光体２０の帯電電位、回転速度および温度が当該電子写真感光体を実際に電子写真装置で使用するときの設定と同じ値となるようにすることが好ましい。
【００３０】
電子写真感光体の表面の帯電電位は、非接触式の表面電位計により測定される。表面電位計は、帯電装置から電子写真感光体の回転方向に所定角度離れた位置に配置される。なお、電子写真感光体２０の帯電特性の測定は、専用の測定器を用いてもよいし、電子写真装置に図２（ａ）のような測定用の帯電装置と測定対象の電子写真感光体を組み込んで測定してもよい。
【００３１】
図２（ｂ）は、電子写真感光体２０の帯電電位プロファイルの一例である。
【００３２】
次に、電子写真感光体２０の帯電電位プロファイルを用いて、本発明の電子写真装置の帯電装置の調整を行う。
【００３３】
図２（ｃ）に示すように、軸方向位置で電子写真感光体の帯電電位が高い箇所に、中間支持部材１０を配置して、放電ワイヤ２と電子写真感光体２０の距離が大きくなるように中間支持部材１０を調整する。一方、帯電電位が低い箇所にも、中間支持部材１０を配置して、放電ワイヤ２と電子写真感光体２０の距離が小さくなるように中間支持部材１０を調整する。このように調整された帯電装置１とこれに対応する電子写真感光体２０を電子写真装置に組み込んで帯電装置１を動作させたとき、電子写真感光体２０の軸方向の帯電電位は、図２（ｄ）に示すように均一になる。
【００３４】
本発明の電子写真装置の一例を図３（ａ）に示す。
【００３５】
電子写真装置３０は、４色の画像形成部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃおよび３１Ｂｋを有している。各画像形成部で形成されたトナー像は、中間転写ベルト３２の表面に転写される。転写されたトナー像は、２次転写部３３において、カセット３４から搬送された記録媒体（紙など）へ転写される。２次転写部３３において記録媒体へと転写されずに中間転写ベルト３２上に残留したトナーは、不図示のベルトクリーナーにより清掃される。トナー像が転写された記録媒体は、定着装置３５に搬送される。定着装置３５により、トナーが定着された記録媒体は、電子写真装置外へと排出される。
【００３６】
画像形成部３１の詳細を、図３（ｂ）に示す。
【００３７】
電子写真感光体２０が帯電装置１により帯電された後、レーザースキャナー３６からの露光光Ｌにより、電子写真感光体２０の表面に静電潜像が形成される。現像装置３７から供給されるトナーにより静電潜像が現像されてトナー像が形成される。電子写真感光体２０の表面に形成されたトナー像は、１次転写ローラー３８により中間転写ベルト３２の表面へと転写される。中間転写ベルト３２の表面に転写されずに電子写真感光体２０の表面に残った転写残トナーは、クリーニング装置３９により除去される。次に、静電潜像を除去するため、前露光装置４０から除電光が電子写真感光体２０に照射される。
【実施例】
【００３８】
図１に示す帯電装置１の放電ワイヤ２として、直径６０μｍのタングステン線（タングステンの細線）を用いた。
【００３９】
シールド３として、断面がコの字形状の幅３０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、長手方向長さ４００ｍｍにステンレス鋼を用いて形成したものを用いた。
【００４０】
筐体４として、ＡＢＳ樹脂で形成し、上面に幅８ｍｍ長さ３８０ｍｍのスリット１１を設けたものを用いた。
【００４１】
ブッシュ１２として、塩化ビニル樹脂で形成し、内面にＭ３のねじ溝を形成したものを用いた。
【００４２】
中間支持部材（放電ワイヤの両端部以外で放電ワイヤを支持するための支持部材）１０はポリカーボネート樹脂で形成されたＭ３ネジであり、その先端に塩化ビニル樹脂で形成された内径０．６５ｍｍの円環部を回動自在に結合した。中間支持部材１０を１回転させると、放電ワイヤ２と電子写真感光体２０の距離が０．８ｍｍ接近または離間する。
【００４３】
電子写真感光体２０として、直径８４ｍｍ×長さ３８０ｍｍの円筒状のアモルファスシリコン感光体を用いた。
【００４４】
電子写真感光体２０の帯電特性を、以下のように測定した。
【００４５】
従来の帯電装置と同様の構成である図２（ａ）に示す計測用帯電装置と電子写真感光体を、図３に示す電子写真装置３０に組み込んだ。シールド３と電子写真感光体２０の距離は２ｍｍとした。
【００４６】
前露光装置４０として、赤色チップＬＥＤを電子写真感光体の軸方向に５０個配列したＬＥＤアレイを用いた。
【００４７】
帯電装置１の放電電流１０００μＡ、グリッド電極電圧５００Ｖ、電子写真感光体２０の回転速度２．８回転／秒、電子写真感光体２０の表面の温度４２℃の条件で、電子写真感光体２０の表面を帯電した。
【００４８】
現像装置３７の位置に配置した非接触式表面電位計を軸方向に１０ｍｍずつ順次移動しながら電子写真感光体２０の帯電電位を測定した。非接触式表面電位計として、Ｔｒｅｋ社製のＭｏｄｅｌ３７０（商品名）を用いた。
【００４９】
各点の帯電電位は、電子写真感光体２０の回転方向の平均値を採用した。
【００５０】
その結果、図２（ｂ）に示すような帯電電位プロファイルを得た。帯電電位の平均値は４８０Ｖであり、帯電電位の最大値と最小値の差は１５Ｖであった。
【００５１】
上記帯電電位プロファイルに対応して、図２（ｃ）に示すように帯電装置１に７個の中間支持部材１０を配置した。電子写真感光体２０の帯電電位プロファイルにおいて、電位が高い箇所では、放電ワイヤ２と電子写真感光体２０との距離が大きく、電位が低い箇所では、当該距離が小さくなるように中間支持部材１０を調整した。この調整距離は、帯電電位の平均値からのズレが１Ｖにつき３０μｍとした。
【００５２】
このように調整された帯電装置１と、これに対応する電子写真感光体２０を電子写真装置３０に組み込んで上述の条件で帯電特性を測定したところ、図２（ｄ）に示すような帯電電位プロファイルを得た。帯電電位の平均値は４８０Ｖであり、帯電電位の最大値と最小値の差は０．８Ｖであった。
【符号の説明】
【００５３】
１  帯電装置
２  放電ワイヤ
３  シールド
４  筐体
５  グリッド電極
６  端部支持部材
７  導入端子
８  バネ
９  端部支持部材
１０  中間支持部材
１１  スリット
１２  ブッシュ
１３  円環部
１４  目盛
２０  電子写真感光体
３０  電子写真装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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