(57)【要約】【課題】放電電極を移動させることなく、長期間にわたって放電を安定して行うことができる帯電装置を提供する。【解決手段】帯電装置１０は、放電電極１２と、該放電電極１２の近傍に設けられて該放電電極１２の放電位置を制御する放電制御部材１４とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と、該放電電極の近傍に設けられて該放電電極の放電位置を制御する放電制御部材とを備えていることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記放電制御部材は、前記放電電極の放電位置を変更するように移動または回動可能に配置されてい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】
前記放電制御部材は、前記放電電極に外装され、前記放電位置に対応する複数の開口部が所定ピッチで形成された筒状部材からなることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記開口部は、矩形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記開口部は、らせん状の一部をなすように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記放電電極を清掃する清掃部材をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる帯電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置においては、図１に示すように、帯電装置１０で例えばドラム状の感光体２の表面を均一帯電させ、その均一帯電した感光体２の表面に露光装置５０によりレーザ光２６を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像に現像装置５４現像剤であるトナーを付着させてトナー画像とし、そのトナー画像を用紙Ｐに転写装置５６によって転写してから定着装置５８で定着させることによって、画像を得るようになっている。なお、トナー画像転写後に感光体２上に残留するトナーは、クリーニング装置６０によって回収される。
【０００３】
感光体２を均一帯電させるための帯電装置１０としては、感光体２表面に接触したブラシやローラ等からなる接触式のものと、コロナ放電によって帯電させる非接触式のものとがある。この非接触式の帯電装置１０は、放電電極を備えているが、長期間使用すると放電電極に汚れが付着し、この汚れのために放電ムラが発生して感光体を均一に帯電させることができなくなって、縦スジなどの画像ノイズを発生させる原因となる。
【０００４】
そこで、このような放電電極の汚れを除去するために、放電電極を清掃するための清掃部材が広く用いられている。しかしながら、清掃部材で放電電極の汚れを拭き取るようにして清掃しても完全に除去することが困難であることから、汚れが発生した放電電極を新しいものに交換する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、放電電極を構成するワイヤを巻き取ることで汚れのない新しいワイヤを供給する方式が開示されており、特許文献２では、放電電極を回転させることで新しい針状電極を感光体に対向させて使用する方式が開示されている。
【特許文献１】実開平５−２７７６２号公報
【特許文献２】特開平５−３５０５４号公報
【０００５】
ところが、上述した従来の帯電装置では、放電電極の巻き取り機構や回転機構を含むために装置が大型化するという問題があるとともに、放電電極を交換するために電極が移動するので、感光体との間の距離が微妙に変化して帯電装置の基本性能である放電量が変化し、その結果として感光体の帯電電位が変化してしまうという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、放電電極を移動させることなく、長期間にわたって放電を安定して行うことが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、本発明の帯電装置は、放電電極と、該放電電極の近傍に設けられて該放電電極の放電位置を制御する放電制御部材とを備えている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、前記放電制御部材は、前記放電電極の放電位置を変更するように移動または回動可能に配置されていてもよい。
【０００９】
また、本発明の帯電装置において、前記放電制御部材は、前記放電電極に外装され、前記放電位置に対応する複数の開口部が所定ピッチで形成された筒状部材からなってもよい。この場合、前記開口部は、矩形状に形成されてもよいし、または、らせん状の一部をなすように形成されてもよい。
【００１０】
さらに、本発明の帯電装置は、前記放電電極を清掃する清掃部材をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００１１】
長期使用によって放電電極が部分的に汚れてくると、放電電極の長手方向に関して放電が発生する間隔が部分的に広がったり狭くなったりして放電量が長手方向で不均一になり、感光体の帯電ムラが発生することになるが、本発明の帯電装置では、放電制御部材によって放電電極の放電位置を固定するように制御することによって放電が長手方向に関して均一になり、感光体の帯電ムラが発生しにくくなる。
【００１２】
また、本発明の帯電装置によれば、放電電極の放電位置を制御する放電制御部材によって、放電電極について汚れが生じた放電箇所を汚れていない放電箇所に変更することができ、これにより長期間にわたって安定した放電状態を維持することができ、その結果、帯電ムラによる縦スジ等の画像ノイズの発生を防止することができる。
【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２は、本発明の一実施形態である帯電装置１０の斜視図である。帯電装置１０は、少なくとも、放電電極１２、放電制御部材１４、制御電極１６、および、一対のホルダ１８ａ，１８ｂを備えている。
【００１４】
制御電極１６は、例えばコ字状断面をなすように折り曲げられた金属板からなり、その両端に電気絶縁体からなる一対のホルダ１８ａ，１８ｂが固定されている。帯電装置１０は、制御電極１６の細長い長方形状の開口部１７が被帯電体である感光体２に対向するようにして配置される。
【００１５】
放電電極１２は、例えば太さ５０〜１００μｍのタングステンワイヤで構成され、前記一対のホルダ１８ａ，１８ｂ間に緊張状態で張り渡されている。ホルダ１８ａ，１８ｂは、端子２８（図４参照）をそれぞれ備えており、これら端子２８を介して放電電極１２に電圧が印加されるようになっている。
【００１６】
放電制御部材１４は、放電電極１２の放電位置を制御するものであって、放電電極１２の近傍に設けられている。より具体的には、放電制御部材１４は、放電電極１２に外装された筒状部材で構成されている。放電制御部材１４の材質は、誘電体でも導電体でもよいが、導電体の場合には放電電極１２と同電圧になるように放電電極１２または放電電極１２と導通している箇所に接触させてある。
【００１７】
また、放電制御部材１４には、図２の部分拡大図である図３にも示すように、例えば矩形状の複数の開口部（長手方向の開口幅が例えば０．１ないし１ｍｍ）２０が長手方向に所定ピッチ（例えば１ないし５ｍｍ）で形成されている。この開口部２０を介して放電電極１２が感光体に向かって露出しており、この露出部分が後述するように放電位置となる。なお、開口部２０の形状は、矩形状に限定されるものではなく、他の形状（例えば円形）であってもよい。
【００１８】
さらに、放電制御部材１４は、その両端が前記ホルダ１８ａ，１８ｂによって支持されているが、放電電極１２に沿って移動可能に設けられている。具体例としては、図４に示すように、放電制御部材１４の一端部はホルダ１８ａに設けられた円柱部３０に緩く外嵌されて支持されており、この円柱部３０の基部までにはまだ余裕があるため、放電制御部材１４が放電電極１２に沿って移動可能になっている。放電制御電極１４の他端部の支持方法の同様である。また、放電制御部材１４の端部外周には複数の円環状突条からなるギヤ歯３２が形成されており、ホルダ１８ａに回動可能に軸支されたギヤ３４が前記ギヤ歯３２に噛合している。これにより、ユーザが指でギヤ３４を回転させることによって、放電制御部材１４を移動させることができるようになっている。
【００１９】
続いて、前記構成からなる帯電装置１０の動作について説明する。
帯電装置１０において放電電極１２に所定の電圧が印加されると、放電制御部材１４の開口部２０から露出する放電電極１２の部分では、放電に必要な電界が形成されてコロナ放電が発生して、このコロナ放電によって感光体の表面が一様に帯電される。これに対し、放電電極１２において放電制御部材１４で覆われている部分については、放電を開始する電界が形成されないため、コロナ放電は起こらない。
【００２０】
放電制御部材１４がない従来の構成では、長期使用によって放電電極１２が部分的に汚れてくると、ワイヤの長手方向に関して放電が発生する間隔が部分的に広がったり狭くなったりして放電量が長手方向で不均一になり、感光体の帯電ムラが発生することになったが、本実施形態の帯電装置１０では、所定ピッチで開口部２０を形成した放電制御部材１４によって放電電極１２の放電位置を固定することにより長手方向に関して放電が均一になり、感光体の帯電ムラが発生しにくくなる。
【００２１】
上述したように、帯電装置１０を使用するにつれて放電電極１２の露出部分（すなわち放電位置）がトナーや放電生成物の付着によって徐々に汚れてくる。このような汚れによって放電が発生しにくくなり、感光体の帯電ムラの原因となる。そこで、本実施形態の帯電装置１０では、所定時間使用されたとき或いは縦スジ等の画像ノイズが発生したときに、ユーザが指でギヤ３４を回転させることによって、放電制御部材１４を例えば０．１ないし４４ｍｍ（開口部２０の開口幅以上でかつ開口部２０の所定ピッチ以下）だけ放電電極１２に沿って移動させる。なお、本実施形態では、放電制御部材１４の移動は、ユーザが手動で行うようにしたが、モータ等を用いて自動で行ってもよい。
【００２２】
このように放電制御部材１４を移動させることによって、開口部２０には汚れが付着していないきれいな放電電極１２の部分が露出することになり、これにより再び均一な放電を行うことができるようになる。このように放電電極１２の放電位置を制御する放電制御部材１４によって、放電電極１２について汚れが生じた放電箇所を汚れていない放電箇所に変更することができ、これにより長期間にわたって安定した放電状態を維持することができ、その結果、帯電ムラによる縦スジ等の画像ノイズの発生を防止することができる。
【００２３】
次に、図５を参照して放電制御部材１４の変形例について説明する。
図５に示すように、放電制御部材１４は、第１放電制御部材１４ａと第２放電制御部材１４ｂとからなっている。
【００２４】
第１放電制御部材１４ａは、放電電極１２の周囲に外装された円筒状部材からなっていて、らせん状の一部をなすような開口部２２が所定ピッチで複数形成されている。また、第１放電制御部材１４ａは、その両端が前記ホルダ１８ａ，１８ｂによって支持されているが、回動可能に設けられている。その支持方法および回転方法の具体例を示すと、図６に示すように、ホルダ１８ａに設けた円柱部３０に第１放電制御部材１４ａの一端部が緩く外嵌されており、これにより第１放電制御部材１４ａは回動可能に支持されている。この支持方法は、第１放電制御部材１４ａの他端部についても同様である。また、第１放電制御部材の一端部の外周には、複数の直線状突条からなるギヤ歯３６が形成されており、ホルダ１８ａに回動可能に軸支されたギヤ３８が前記ギヤ歯３６に噛合している。これにより、ユーザが指でギヤ３８を回転させることで、第１放電制御部材１４ａを回転させることができるようになっている。
【００２５】
一方、図５に示すように、第２放電制御部材１４ｂは、樋形状をなしており、前記開口部２２に対向し且つ放電部材１２の下側を覆うように第１放電制御部材１４ａの内部に配置されている。第２放電制御部材１４ｂは、その両端が前記ホルダ１８ａ，１８ｂに設けられた円柱部３０の先端に回転不能に固定支持されている。この第２放電制御部材１４ｂの存在によって、第１放電制御部材１４ａを所定角度回転させたときに、放電電極１２の下側において開口部２２が第２放電制御部材１４ｂで塞がれるので、放電電極１２は開口部２２を介して常に上側（すなわち感光体側）に向かってだけ露出することになる。
【００２６】
この変形例における放電制御部材１４では、第１放電制御部材１４ａの開口部２２から露出する放電電極１２の部分が放電位置となって、上述したのと同様の効果を奏する。すなわち、所定ピッチで開口部２２を形成した放電制御部材１４によって放電電極１２の放電位置を固定することにより長手方向に関して放電が均一になり、感光体の帯電ムラが発生しにくくなる。
【００２７】
また、長期間の使用によって放電電極１２の露出部分（すなわち放電位置）がトナーや放電生成物の付着によって汚れてきたときには、ユーザが指でギヤ３８を回転させることによって第１放電制御部材１４ａを所定角度だけ回転させる。なお、この第１放電制御部材１４ａの回転は、モータ等を用いて自動で行うようにしてもよい。
【００２８】
このように放電制御部材１４を回転させることによって、らせん状の一部をなすように形成されている開口部２２には汚れが付着していないきれいな放電電極１２の部分が露出することになり、これにより再び均一な放電を行うことができるようになる。これにより、長期間にわたって安定した放電状態を維持することができ、その結果、帯電ムラによる縦スジ等の画像ノイズの発生を防止することができる。
【００２９】
ところで、放電電極１２は、前記においてはワイヤで構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように鋸歯状電極部２４を有する平板状のもので構成されてもよいし、または、図８に示すように鋸歯状電極部を有しない平板状のもので構成されてもよい。このように放電電極１２を平板状のものとした場合には、それに合わせて放電制御部材１４もまた薄い内部空間を有する筒状部材で構成される。
【００３０】
また、図９に示すように、平板状の放電電極１２の放電部分を挟むようにして清掃部材２６を放電制御部材１４の内面に固定して設けてもよい。清掃部材２６には、発泡ウレタンなどの弾性体、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン），ＥＴＦＥ（エチレンとテトラフロオロエチレンの共重合体），ＰＩ（ポリイミド）などの樹脂材、テフロン糸でできた織布や不織布、などを使用できる。このような清掃部材２６を設けることによって、上述したように放電制御部材１４を移動させて放電電極１２の放電位置を変更するときに、放電電極１２のそれまでの放電部分に付着した汚れが清掃部材２６で拭き取られて除去される。これにより、その後にその清掃された放電電極１２の部分を放電部分として再び使用することが可能になる。
【００３１】
なお、上述したような清掃部材は、放電電極１２が平板状のものである場合に限らず、図１に示すように放電電極１２がワイヤで構成される場合にも、円筒状の放電制御部材１４の内部に設けられてもよい。
【００３２】
また、放電制御部材１４は、筒状部材で構成されることに限定されず、例えば所定ピッチで複数の開口部を設けた平板状部材で構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】画像形成装置の要部構成図。
【図２】帯電装置の斜視図。
【図３】図２の部分拡大図。
【図４】放電制御部材の支持および移動構造を示す図。
【図５】放電制御部材の変形例を示す斜視図。
【図６】図５に示す第１放電制御部材の支持および回動構造を示す図。
【図７】鋸歯状電極部を有する平板状放電電極を用いた場合の斜視図。
【図８】鋸歯状電極部を有しない平板状放電電極を用いた場合の斜視図。
【図９】清掃部材を設けた例を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１０…帯電装置
１２…放電電極
１４…放電制御部材
１６…制御電極
１８ａ，１８ｂ…ホルダ
２０，２２…開口部
２４…鋸歯状電極部
２６…清掃部材
２８…端子
３０…円柱部
３２，３６…ギヤ歯
３４，３８…ギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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