(57)【要約】【課題】  像担持体と対向する先端部が鋸歯形状になった放電電極を用いた帯電装置おいて、像担持体の画像領域において放電を行う帯電用の放電電極に付着物が蓄積して、放電不良が発生するのを長期にわたって防止し、像担持体の帯電にむらが生じるのを抑制して、良好な画像形成が安定して行えるようにする。【解決手段】  先端部が鋸歯形状になった放電電極22が、像担持体１と対向するようにして像担持体の画像領域1ａから非画像領域1ｂにかけて設けられた帯電装置2において、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極22ａの先端よりも、像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極22ｂの先端が、像担持体に近接するようにした。【選択図】  図２
2008083264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が鋸歯形状になった放電電極が、像担持体と対向するようにして像担持体の画像領域から非画像領域にかけて設けられた帯電装置において、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極の先端よりも、像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極の先端が、像担持体に近接するように設けられたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の帯電装置において、上記の集塵用の放電電極の先端が、像担持体の画像領域から離れるに従って像担持体に近接するように設けられたことを特徴とする帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置において、像担持体の表面を帯電させるのに使用する帯電装置に係り、特に、像担持体と対向する先端部が鋸歯形状になった放電電極を用いた帯電装置おいて、像担持体の画像領域において放電を行う帯電用の放電電極に付着物が蓄積して、放電不良が発生するのを防止するようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置においては、一般に、帯電装置により像担持体の表面を帯電させ、このように帯電された像担持体の表面に各種の潜像形成装置により画像情報に応じた露光を行って静電潜像を形成し、現像装置により像担持体の表面に形成された上記の静電潜像の部分にトナーを供給して現像を行うようにしている。
【０００３】
そして、このような画像形成装置において、像担持体の表面を帯電させる帯電装置として、近年においては、効率のよい帯電が行えると共にオゾンの発生を抑制できる点から、像担持体と対向する先端部が鋸歯形状になった放電電極を使用した帯電装置が多く利用されるようになっている。
【０００４】
しかし、上記のように先端部が鋸歯形状になった放電電極の場合、鋸歯形状の先端部分に放電が集中して、放電エネルギーが高くなり、空気中の埃やシリカなどの物質が放電電極の先端部分に結合して徐々に蓄積されたり、また高湿環境においては、空気中に含まれる水分と放電により発生したＮＯｘとが反応して生じた硝酸が放電電極の先端部分に付着して錆が発生したり、さらに装置内を浮遊するトナーが放電電極の先端部分に付着したりし、これにより放電不良が生じて、像担持体の帯電にむらが生じ、形成される画像に筋状のノイズが発生するという問題があった。
【０００５】
このため、従来においては、放電電極の先端部分に付着した付着物を除去する装置を設けることが検討されたが、この場合、帯電装置が大型化すると共にコストが高くつき、また付着物を除去する前後において画質が大きく変動するなどの様々な新たな問題が発生した。
【０００６】
また、従来においては、像担持体の表面を帯電させるための帯電用電極と、空気中の粉塵を捕捉するための集塵用電極とをシールドケース内に収納させ、上記の集塵用電極を帯電用電極よりも空気流路の上流側に設け、この集塵用電極により空気中の粉塵を捕捉して、帯電用電極が汚染されるのを防止するようにしたものや（例えば、特許文献１参照。）、また上記の集塵用電極を帯電用電極とは異なる方向などに放電させて、空気中の粉塵を捕捉させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
しかし、上記のように集塵用電極を帯電用電極よりも空気流路の上流側に設けた場合においても、像担持体の両端部からこの像担持体と帯電装置との間に流入される空気に含まれる粉塵などを、上記の集塵用電極によって充分に捕捉することが困難であり、帯電用電極に上記のような先端部が鋸歯形状になった放電電極を用いた場合、依然として、この帯電用電極の先端部分に粉塵などが付着して放電不良が生じ、像担持体の帯電にむらが生じるという問題があった。
【０００８】
また、上記の特許文献１のものにおいては、帯電用電極よりも空気流路の上流側に複数の集塵用電極を設けて、空気中の粉塵をより多く捕捉させるようにしたものも提案されているが、この場合、部品点数が多くなってコストが高くつくと共に、狭い範囲に複数の放電電極が密集し、これによりシールドケースとの距離が近くなって、リークが発生するなどの問題もあった。
【特許文献１】特開２００４−３３３５９３号公報
【特許文献２】特開２００５−２９２７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機などの画像形成装置において、像担持体の表面を帯電させるのに使用する帯電装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１０】
特に、本発明においては、像担持体と対向する先端部が鋸歯形状になった放電電極を用いた帯電装置おいて、像担持体の画像領域において放電を行う帯電用の放電電極に付着物が蓄積して、放電不良が発生するのを確実に防止し、像担持体の帯電にむらが生じるのを抑制して、良好な画像形成が安定して行えるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における帯電装置においては、上記のような課題を解決するため、先端部が鋸歯形状になった放電電極が、像担持体と対向するようにして像担持体の画像領域から非画像領域にかけて設けられた帯電装置において、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極の先端よりも、像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極の先端が、像担持体に近接するようにしたのである。
【００１２】
また、上記のように像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極の先端よりも、像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極の先端を像担持体に近接するように設けるにあたっては、上記の集塵用の放電電極の先端が、像担持体の画像領域から離れるに従って像担持体に近接するように設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明における帯電装置においては、上記のように先端部が鋸歯形状になった放電電極を、像担持体と対向するようにして像担持体の画像領域から非画像領域にかけて設けるにあたり、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極の先端よりも、像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極の先端が像担持体に近接するようにしたため、像担持体の両端部から、この像担持体と帯電装置との間に流入される空気に含まれる粉塵などが、像担持体に近接した上記の集塵用の放電電極に効率よく捕捉されるようになり、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極の先端に粉塵などが付着して蓄積されるのが防止されるようになる。
【００１４】
この結果、この帯電装置においては、像担持体の画像領域において放電を行う帯電用の放電電極において、放電不良が発生するのが防止されて、像担持体の帯電にむらが生じるのが長期にわたって抑制され、良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【００１５】
また、上記のように像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極の先端が、像担持体の画像領域から離れるに従って像担持体に近接するように設けると、像担持体の両端部から、この像担持体と帯電装置との間に流入される空気に含まれる粉塵などが、上記の集塵用の放電電極によってより効率よく捕捉されて、帯電用の放電電極の先端に粉塵などが付着するのが一層抑制され、良好な画像形成がより安定して行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、この発明の実施形態に係る帯電装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る帯電装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００１７】
先ず、この発明の実施形態に係る帯電装置を使用する画像形成装置について説明する。
【００１８】
この画像形成装置においては、図１に示すように、回転する像担持体１の表面を帯電装置２により帯電させ、このように帯電された像担持体１の表面に潜像形成装置３により画像情報に応じた露光を行って静電潜像を形成し、このように像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分に現像装置４によりトナーｔを供給してトナー像を形成し、このように像担持体１の表面に形成されたトナー像を転写装置５により記録媒体６に転写させ、このように転写されたトナー像を定着装置（図示せず）により記録媒体６上に定着させるようにしている。
【００１９】
また、上記の記録媒体６に転写されずに像担持体１の表面に残ったトナーｔをクリーニング装置７により像担持体１の表面から除去し、その後は、上記のようにして画像形成を繰り返して行うようにしている。
【００２０】
そして、上記のような画像形成装置においては、上記の帯電装置２によって像担持体１の表面が均一に安定して帯電されないと、画像ノイズの発生のない高品質な画像を得ることが困難になる。
【００２１】
次に、上記のような画像形成装置に用いるこの実施形態の帯電装置２について説明する。
【００２２】
この実施形態の帯電装置２においては、図１及び図２に示すように、シールドケース２１内に、先端部が鋸歯形状になった放電電極２２が支持部材２３に支持された状態で、その鋸歯形状になった先端部が像担持体１と対向するようにして、像担持体１の画像領域１ａから非画像領域１ｂにかけて設けられると共に、上記の放電電極２２と像担持体１との間にクリッド電極２４が設けられ、また上記のシールドケース２１には給排気口２５が設けられている。
【００２３】
そして、この実施形態の帯電装置２においては、上記の放電電極２２において、上記の像担持体１に画像が形成される画像領域１ａと対向する領域における鋸歯形状になった帯電用の放電電極２２ａの根元から先端までの高さよりも、上記の像担持体１に画像が形成されない非画像領域１ｂと対向する領域における鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの根元から先端までの高さを高くして、像担持体１の非画像領域１ｂにおいて対向する鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの先端を像担持体１に近接させるようにしている。
【００２４】
ここで、このように画像が形成されない非画像領域１ｂと対向する領域における鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの先端を、画像領域１ａと対向する領域における鋸歯形状になった帯電用の放電電極２２ａの先端よりも像担持体１に近接させると、像担持体１の両端部から、この像担持体１と帯電装置２との間に流入される空気に含まれる粉塵などが、上記の集塵用の放電電極２２ｂによって効率よく捕捉され、帯電用の放電電極２２ａに導かれる粉塵などが非常に減少する。
【００２５】
この結果、像担持体１の画像領域において対向する帯電用の放電電極２２ａの先端に粉塵などが付着するのが抑制されて、帯電用の放電電極２２ａにおいて放電不良が発生するのが防止され、像担持体１の画像領域に帯電むらが生じるのが抑制されて、良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【００２６】
なお、この実施形態における帯電装置２においては、上記の集塵用の放電電極２２ｂの鋸歯形状になった先端を、帯電用の放電電極２２ａの鋸歯形状になった先端よりも像担持体１に近接させるにあたり、この鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの根元から先端までの高さを、鋸歯形状になった帯電用の放電電極２２ａの根元から先端までの高さよりも高くしたが、図３に示すように、鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂを形成する位置を、鋸歯形状になった帯電用の放電電極２２ａを形成する位置よりも高くすることも可能である。
【００２７】
また、この実施形態における帯電装置２においては、上記の鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの根元から先端までの高さを一定にしたが、図４に示すように、鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの根元から先端までの高さを、像担持体１の画像領域１ａから離れるに従って高くなるようにし、集塵用の放電電極２２ｂの先端を、像担持体１の画像領域１ａから離れるに従って像担持体１に近接させることが好ましい。
【００２８】
そして、このように像担持体１の非画像領域１ｂにおいて対向する鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの先端を、像担持体１の画像領域１ａから離れるに従って像担持体１に近接させると、像担持体１の両端部から、この像担持体１と帯電装置２との間に流入される空気に含まれる粉塵などが、像担持体１と最も近接した端に位置する集塵用の放電電極２２ｂから順々に効率よく捕捉されるようになり、帯電用の放電電極２２ａに導かれる粉塵などが一層減少し、帯電用の放電電極２２ａにおいて放電不良が発生するのが一層防止され、良好な画像形成がより安定して行えるようになる。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明の実施例に係る帯電装置と比較例に係る帯電装置とを用いて画像形成を行い、本発明の実施例に係る帯電装置を用いた場合には、良好な画像形成が安定して行えること明らかにする。
【００３０】
（実施例１）
実施例１の帯電装置においては、前記の図２に示す帯電装置のように、画像が形成される像担持体１の画像領域１ａと対向する領域における鋸歯形状になった帯電用の放電電極２２ａの根元から先端まで高さよりも、画像が形成されない像担持体１の非画像領域１ｂと対向する領域における鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの根元から先端まで高さを高くして、この集塵用の放電電極２２ｂの先端が像担持体１に近接するようにした。
【００３１】
ここで、この実施例１においては、上記の鋸歯形状になった帯電用の放電電極における鋸歯の根元から先端までの高さを２ｍｍ、鋸歯の先端間のピッチを２ｍｍにする一方、上記の鋸歯形状になった集塵用の放電電極における鋸歯の根元から先端までの高さを３ｍｍ、鋸歯の先端間のピッチを２ｍｍにし、この集塵用の放電電極の先端が、帯電用の放電電極の先端よりも像担持体に対して１ｍｍ近接するようにした。
【００３２】
（実施例２）
実施例２の帯電装置においては、鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの先端を、鋸歯形状になった帯電用の放電電極２２ａの先端よりも像担持体１に近接させるにあたり、前記の図４に示す帯電装置のように、鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂの根元から先端までの高さを、像担持体１の画像領域１ａから離れるに従って高くし、像担持体１の画像領域１ａから離れるに従って、集塵用の放電電極２２ｂの先端が像担持体１に近接するようにした。
【００３３】
ここで、この実施例２においては、上記の鋸歯形状になった帯電用の放電電極における鋸歯の根元から先端までの高さを２ｍｍ、鋸歯の先端間のピッチを２ｍｍにする一方、上記の鋸歯形状になった集塵用の放電電極においては、画像領域から離れるに従って集塵用の放電電極の先端が像担持体に近接するように、画像領域に近い２つの鋸歯の根元から先端までの高さを２．５ｍｍ、次の２つの鋸歯の根元から先端までの高さを３．０ｍｍ、次の２つの鋸歯の根元から先端までの高さを３．５ｍｍ、次の２つの鋸歯の根元から先端までの高さを４．０ｍｍにし、鋸歯の先端間のピッチを２ｍｍにした。
【００３４】
（比較例１）
比較例１の帯電装置においては、上記の鋸歯形状になった帯電用の放電電極と鋸歯形状になった集塵用の放電電極とを、それぞれ鋸歯の根元から先端までの高さを２ｍｍ、鋸歯の先端間のピッチを２ｍｍにし、鋸歯形状になった帯電用の放電電極と先端と、鋸歯形状になった集塵用の放電電極の先端とが同じ高さになるようにした。
【００３５】
そして、上記の実施例１，２及び比較例１の各帯電装置を、それぞれ市販のプリンタ（コニカミノルタ社製：Ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２３００）を改良したものに搭載し、温度３０℃、相対湿度８５％の高温・高湿度の環境下において、それぞれ文字パターンを印字し、１０００枚毎に画像における黒筋状の画像ノイズの発生状況を観察し、画像ノイズが発生していない場合を○、画像ノイズが発生した場合を×、画像ノイズがさらにひどくなった場合を××で下記の表１に示した。
【００３６】
また、上記の実施例１，２の各帯電装置を用いたものについては、像担持体の非画像領域に対するトナー付着の状態を観察し、トナー付着が発生しなかった場合を○、トナー付着が発生した場合を×で下記の表１に示した。
【００３７】
【表１】
2008083264.tif 000003
【００３８】
この結果、鋸歯形状になった帯電用の放電電極と鋸歯形状になった集塵用の放電電極との高さが同じになった比較例１の帯電装置を使用した場合には、５千枚の耐刷時において黒筋ノイズが発生したのに対して、像担持体の非画像領域と対向する領域における鋸歯形状になった集塵用の放電電極の先端を、像担持体の画像領域と対向する領域における鋸歯形状になった帯電用の放電電極の先端よりも像担持体に近接させた実施例１，２の帯電装置を使用した場合には、１万枚の耐刷時においても黒筋ノイズが発生しておらず、長期にわたっては良好な画像形成が安定して行えるようになった。
【００３９】
また、実施例１，２の帯電装置を使用した場合を比較すると、像担持体の画像領域から離れるに従って、鋸歯形状になった集塵用の放電電極の先端が像担持体に近接するようにした実施例２の帯電装置を使用した場合には、像担持体の非画像領域に対するトナー付着も長期にわたって抑制され、非画像領域に付着したトナーが飛散して装置内が汚れるということもなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る帯電装置を使用する画像形成装置の一例を示した概略説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る帯電装置を像担持体と対向するように配置させた状態を示した概略説明図である。
【図３】上記の実施形態に係る帯電装置において、集塵用の放電電極の鋸歯形状になった先端を、帯電用の放電電極の鋸歯形状になった先端よりも像担持体に近接させるように設ける場合の第１の変更例を示した概略説明図である。
【図４】上記の実施形態に係る帯電装置において、集塵用の放電電極の鋸歯形状になった先端を、帯電用の放電電極の鋸歯形状になった先端よりも像担持体に近接させるように設ける場合の第２の変更例を示した概略説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  像担持体
１ａ  画像領域
１ｂ  非画像領域
２  帯電装置
３  潜像形成装置
４  現像装置
５  転写装置
６  記録媒体
７  クリーニング装置
２１  シールドケース
２２  放電電極
２２ａ  帯電用の放電電極
２２ｂ  集塵用の放電電極
２３  支持部材
２４  クリッド電極
２５  給排気口
ｔ  トナー
【図１】
2008083264.tif 000004
【図２】
2008083264.tif 000005
【図３】
2008083264.tif 000006
【図４】
2008083264.tif 000007