(57)【要約】【課題】簡便な方法により装置の大型化や複雑化を伴わず低コストにて、鋸歯状の電極先端部に付着物が生成した際にも安定した放電を行い、長期にわたり画像欠損のない安定した帯電を行うことができる帯電装置、およびこの帯電装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】鋸歯状の放電電極１２を配置し、像担持体２の表面を一様に帯電し電位を形成する帯電装置３、およびこの帯電装置３を配設する画像形成装置１は、鋸歯状の放電電極１２の先端部に、像担持体２と対向し先端が尖った形状を有する複数の放電部２１から２３を備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋸歯状の放電電極を有し、像担持体の表面を一様に帯電し電位を形成する帯電装置において、
前記鋸歯状の放電電極の先端部に、前記像担持体と対向し先端が尖った形状を有する複数の放電部を備えることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記複数の放電部は、前記像担持体からそれぞれの前記放電部の先端が非等距離に位置す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】
請求項１または２に記載の帯電装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は帯電装置、およびこの帯電装置を備えた複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置における帯電装置は高効率化や低オゾン化の流れにより鋸歯状の放電電極を持つタイプが主流になってきている。しかし鋸歯状の放電電極はその先端部に放電が集中することにより空気中のほこりやシリカ等の物質と結合しやすくなり、それらが先端部に蓄積して放電のムラが発生する。
【０００３】
特許文献１には、鋸歯状の放電電極を備える帯電装置において、放電電極の先端部と像担持体との距離Ｄ（ｍｍ）および放電電極の先端部のピッチＰ（ｍｍ）を２≦Ｄ/Ｐ≦８に設定することで、オゾン発生量が少なく、しかも被荷電部材に対し均一に電荷を付与できる帯電装置が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、放電電極よりも空気流路の上流側に、空気中の粉塵を補足するための集塵電極を設け、外気中の粉塵を積極的に集塵除去して放電電極の汚染を防止し得る帯電装置が提案されている。
【０００５】
特許文献３には、鋸歯状の放電電極と、この放電電極の両側面に接触する凸曲面形状の接触面を有する板状電極掃除部と、この電極掃除部を放電電極の長手方向に沿って移動させる手段とを備えることで、放電電極と電極掃除部の摩擦により放電電極に付着する付着物を除去する帯電装置が提案されている。
【０００６】
しかし、特許文献１の帯電装置では、鋸歯形状の放電電極の先端部に対し１つの放電部しか有さず、付着物が生成するため放電不良が発生するという問題があった。また特許文献２および３に記載の放電電極では、放電不良防止のための新たな集塵電極や電極掃除部を設けるので、帯電装置が大型化や複雑化し、コストがかかるという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２８３００号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３５９３号公報
【特許文献３】特開２００２−２８９３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡便な方法により装置の大型化や複雑化を伴わず低コストにて、鋸歯状の電極先端部に付着物が生成した際にも安定した放電を行い、長期にわたり画像欠損のない安定した帯電を行うことができる帯電装置、およびこの帯電装置を備えた画像形成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】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、本発明にかかる帯電装置は、鋸歯状の放電電極を有し、像担持体の表面を一様に帯電し電位を形成する帯電装置において、前記鋸歯状の放電電極の先端部に、前記像担持体と対向し先端が尖った形状を有する複数の放電部を備えることを特徴とする。
【００１０】
前記複数の放電部は、前記像担持体からそれぞれの前記放電部の先端が非等距離に位置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各鋸歯電極先端部に複数の放電部を設けたため、第１の放電部に放電生成物が付着し、放電不良を発生した場合にも、第２の放電部が放電を開始し、第１の放電部の代替として機能するため、放電電極としては正常に帯電して、画像欠損に繋がる放電不良を起こさない。
【００１２】
それぞれの放電部の先端が、像担持体から非等距離に位置することで、同一電極先端部の中での重複した放電の確率を低下させ、順次放電部が切り替わることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１４】
図１に本発明にかかる帯電装置３を備えた画像形成装置１を示す。
まず、画像形成装置１の概略構成を説明する。画像形成装置１は、その内部のほぼ中央部に感光体からなる像担持体２を備えている。像担持体２は図示しないモータにより矢印Ａ方向へ回転駆動されるようになっている。像担持体２の周りには、反時計回りに帯電装置３、像露光装置４、現像装置５、転写装置６、掃除装置７、除電装置８がそれぞれ配置されている。像担持体２の下方には給紙装置９が配置されている。また転写装置６より通紙路１０の下流側には定着装置１１が配置されている。
【００１５】
帯電装置３は像担持体２の表面を一様に帯電し電位を形成する。像露光装置４は所望の電位まで帯電された像担持体２に光を照射して、所定の静電潜像を形成する。現像装置５は、この静電潜像が形成された領域に粉体（トナ−）を電界などの作用によって付着させて鏡像化し、転写装置６は鏡像化された像担持体２上の粉体を、給紙装置９から給紙された記録紙などの記録媒体へ電界および圧力の作用によって移動させ、定着装置１１は記録媒体上の粉体を熱および圧力の作用によって永久的に固定する。転写装置６によっても粉体が記録媒体上に完全に移動しきれず、像担持体２上に僅かながら残ってしまう場合がある。このため、掃除装置７は像担持体２上に残留した残留粉体を像担持体２上から電気的、機械的に除去する。また除電装置８は帯電、露光、現像、転写および掃除の各工程を通過して電位的にばらついた像担持体２表面の状態を、光あるいは電界の作用によって消去ないし略リセット電位にする。
【００１６】
図２に本発明にかかる帯電装置３を示す。
まず、帯電装置３の概略構成を説明する。帯電装置３は、像担持体２の表面を帯電するための放電電極１２と、放電電極１２を収納するシールド電極１３とを備えている。また、像担持体２と放電電極１２との間に、所定の空隙を介して制御電極１４が配設される。放電電極１２は、像担持体２に対して電圧（｜Ｖｃ｜）を印加することで放電して電荷を注入するためのものであり、その具体的な構成については後に詳述する。シールド電極１３は、像担持体２に対向する側に開口部が形成され、断面がコの字形の中空体構造を有している。このシールド電極１３は、放電電極１２の放電電界を閉じ込めることができる。したがって、シールド電極１３は、放電電極１２の周辺電界を一定に保ち、安定した放電を維持する働きを担っている。シールド電極１３は、シールド電極あるいは安定板とも呼ばれる。制御電極１４は、メッシュまたは数本のワイヤから構成されており、シールド電極１３とは絶縁して設けられている。制御電極１４に図示しない電源によりバイアス電圧を印加することにより、被帯電体である像担持体２の表面に流れる電流を制御することが可能である。像担持体２と反対側のシールド電極１３の面（図中上面）には、シールド電極１３内の排気をするための排気用の開口部１３ａが設けられている。帯電装置３はさらに、放電電極１２が放電することにより発生するオゾンやＮＯｘなどを開口部１３ａから帯電装置３の外部に排出するための通路である空気ダクト１５と、空気ダクト１５の中に空気流を形成するための図示しないモータにより駆動されるファン１６とを備えている。
【００１７】
図３に本発明にかかる放電電極１２を示す。放電電極１２はシールド電極１３内に像担持体２と対向するように設置されている。放電電極１２は導電性材料から形成され、この導電性材料は鉄にクロムとニッケルを含有させた合金、さらにモリブテンを含有する合金から形成され、鋸歯形状である。また放電電極１２は両端に孔１７を有し、この孔１７に連結されたばね１８を介して電極保持部材１９に接続され、電極保持部材１９は、シールド電極１３に電気的に絶縁されて取り付けられ、接地された高圧トランス２０に接続されている。鋸歯形状の先端部間のピッチＰは２ｍｍ、厚さは０．０５ｍｍである。鋸歯形状の先端部に、像担持体２と対向し、先端の角度が１０°である形状を有する複数の放電部２１から２３を備える。
【００１８】
第１放電部２１の高さｈ１は２ｍｍであり、第１放電部２１から横方向へ１５ミクロンの位置に、高さｈ２が第１放電部２１より約５０ミクロン低い位置に第２放電部２２が配置されている。さらに第１放電部２１から前記横方向と反対方向へ２０ミクロンの位置に、高さｈ３が第１放電部２１より約１００ミクロン低い第３放電部２３が配置されている。
【００１９】
図４では、第２放電部２２と第３放電部２３を第１放電部２１の両側に設けるが、図５に示すように、一方の側に設けてもよい。すなわち、第１放電部２１の高さｈ１は２ｍｍであり、第１放電部２１から横方向へ１５ミクロンの位置に、高さｈ２が第１放電部２１より約５０ミクロン低い位置に第２放電部２２が配置されている。さらに第１放電部２１から前記横方向と同じ方向へ３０ミクロンの位置に、高さｈ３が第１放電部２１より約１００ミクロン低い第３放電部２３が配置されている。
【００２０】
以上の構成からなる放電電極１２において、高圧トランス２０で生成された電流が電極保持部材１９とばね１８を介して放電電極１２へ伝達され、鋸歯状の放電電極１２の先端部に放電が集中する。これにより放電エネルギーが高くなって空気中のほこりやシリカ等の物質と結合しやすくなり、先端部から概ね５０から１００ミクロン程度の部位に放電生成物が徐々に蓄積する。このため、第１放電部２１と第２放電部２２および第２放電部２２と第３放電部２３の高さを約５０ミクロン低くしている。これにより放電部が放電する際の放電生成物が、その他の放電していない放電部に付着せず、放電電極１２として長寿命化の効果が得られる。また第１放電部２１が放電生成物付着による放電不良を発生した場合にも、第２放電部２２が放電を開始し、第１放電部２１の代替として機能するため、放電電極１２としては正常に帯電する。また複数の放電部２１から２３のうち、それぞれの放電部先端が像担持体１から非等距離に配置されることで、同一電極先端部の中での重複した放電の確率を低下させ、順次放電部が切り替わる。
【００２１】
放電電極先端の放電部の数は限定しないが、放電部の数を増やしすぎると同一の放電電極先端部の中で重複した放電を起こす確率が高まり、エネルギー効率が低下すると共にオゾン等の発生も増加するという弊害があるため、放電部の数は２から５点程度が好ましい。
また全ての放電電極先端にそれぞれ複数の放電部を設けることが長寿命化の観点からは好ましいが、上記と同様の理由から全ての放電電極先端に複数の放電部を設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかる画像形成装置を示す概略図。
【図２】本発明にかかる帯電装置を部分的に切り欠いて示す概略斜視図。
【図３】本発明にかかる帯電装置の断面図。
【図４】図３の放電電極の実施例を示す拡大断面図。
【図５】放電電極の他の実施例を示す拡大断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１  画像形成装置
２  像担持体
３  帯電装置
１２  放電電極
２１  第１放電部
２２  第２放電部
２３  第３放電部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008197417.tif 000006
【図５】
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