(57)【要約】【課題】放電部先端に付着した汚れを清掃し、放電ムラを抑制して画像ノイズの発生を防止することによって画像形成装置の長寿命化を実現するコロナ放電装置を提供する。【解決手段】コロナ放電装置１０は、複数の尖った放電部１４が配列されている放電電極１２と、弾性のある柔軟な材質からなり前記放電部１４に突き刺される清掃部材１６とを備えている。【選択図】図２
2007140047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の尖った放電部が配列されている放電電極と、弾性のある柔軟な材質からなり前記放電部に突き刺される清掃部材とを備えたコロナ放電装置。
【請求項２】
通常時は前記放電部が前記清掃部材を突き刺して貫通した状態で使用され、清掃時に前記清掃部材が前記放電部から引き抜かれることを特徴とする請求項１に記載のコロナ放電装置。
【請求項３】
前記清掃部材は、その厚みが前記放電部の高さよりも小さい板状をなすことを特徴とする請求項２に記載のコロナ放電装置。
【請求項４】
前記清掃部材は、通常時は退避位置にあり、清掃時に移動して前記放電部に突き刺されることを特徴とする請求項１に記載のコロナ放電装置。
【請求項５】
前記清掃部材は、回転可能なローラ状をなし、清掃時に回転しながら前記放電部の配列方向に移動するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のコロナ放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば画像形成装置に用いられるコロナ放電装置に関する。
【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５２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。このコロナ放電装置は、細長い金属製平板の縁部に針状または鋸歯状に尖った複数の放電部を所定ピッチで突設して配列形成した放電電極を備えたものあるが、長期間使用すると放電部の先端にトナーや放電生成物等の汚れが付着し、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】
このような放電部の汚れを除去するために、種々の技術が提案されている。例えば特許文献１ないし３では、放電電極を挟持するようにして一対のローラ状または凸形状の清掃部材で放電電極を清掃する技術が開示されている。また、特許文献４では、放電電極の鋸歯状放電部の形状を清掃部材の進行方向に対して引っ掛かりにくい形状に改良し、弾性材料からなる清掃部材を鋸歯状放電部に変形接触させることで放電部先端の汚れを除去する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１９００５１号公報
【特許文献２】特開平７−４３９９０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８９３２３号公報
【特許文献４】特開２０００−５８２２４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、上述した従来技術はいずれも、放電部の両側面や上面などの面的な清掃手段であって、付着したトナーおよび放電生成物を除去する機能が不十分であるために、画像形成装置の長寿命化を想定した場合、放電ムラによる画像ノイズの発生を防止するのが困難であるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、尖った放電部に清掃部材を突き刺すことで放電部先端に付着した汚れを清掃し、放電ムラを抑制して画像ノイズの発生を防止することによって画像形成装置の長寿命化を実現するコロナ放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、本発明のコロナ放電装置は、複数の尖った放電部が配列されている放電電極と、弾性のある柔軟な材質からなり前記放電部に突き刺される清掃部材とを備えたものである。
【０００８】
本発明のコロナ放電装置において、通常時は前記放電部が前記清掃部材を突き刺して貫通した状態で使用され、清掃時に前記清掃部材が前記放電部から引き抜かれるようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明のコロナ放電装置において、前記清掃部材は、その厚みが前記放電部の高さよりも小さい板状をなしてもよい。
【００１０】
また、本発明のコロナ放電装置において、前記清掃部材は、通常時は退避位置にあり、清掃時に移動して前記放電部に突き刺されるようにしてもよい。この場合、前記清掃部材は、回転可能なローラ状をなし、清掃時に回転しながら前記放電部の配列方向に移動するように構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のコロナ放電装置によれば、尖った放電部に柔軟な材質からなる清掃部材を突き刺すか又は突き刺された状態から引き抜くことによって、コロナ放電発生部である前記放電部先端に付着したトナーおよび放電生成物からなる汚れを前記先端から除去することができる。これにより、放電ムラを抑制して画像ノイズの発生を防止することができ、画像形成装置の長寿命化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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、本発明の第１実施形態のコロナ放電装置１１の要部構成を示す。コロナ放電装置１１は、例えば細長い帯状のステンレス板からなる放電電極１２を備えている。放電電極１２は、長手方向の一縁部にエッチング加工によって、先端部が尖った楔状をなす複数の鋸歯状放電部１４が所定ピッチ（例えば１〜３ｍｍ）で所定突出高さ（例えば１〜５ｍｍ）に形成されている。コロナ放電装置１１は、放電電極１２の放電部１４の先端が感光体２に対向するように配置される。
【００１３】
また、コロナ放電装置１１は、弾性のある柔軟な材質（例えば絶縁性スポンジ状の発泡ウレタン）からなる細長い長方形板状の清掃部材１６を備えている。ここで例示する発泡ウレタンは、例えば、厚さ０．５〜２ｍｍ、密度１０〜５０ｋｇ／ｍ３、堅さ１０〜７０Ｎ、セル数２０個以上／２５ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
なお、本実施形態では、清掃部材１６を構成する弾性のある柔軟な材質としてスポンジ状の発泡ウレタンを例示するが、これに限定されるものではなく、後述するような清掃機能を有する材質であれば何でもよい。
【００１５】
清掃部材１６は、その四方周囲をフレーム部材１８に固定されている。清掃部材１６は、通常時には図２（ａ）に示すように、放電部１４が突き刺されて貫通して、放電部１４の先端が清掃部材１４の表面から露出した状態に保持されている。このようにするには、清掃部材１６の厚みを放電部１４の高さよりも小さくしておく必要がある。
【００１６】
前記清掃部材１６が固定されたフレーム部材１８の両端には、ソレノイド２０のプランジャ２２の先端がそれぞれ連結されている。ソレノイド２０のプランジャ２２には、コイルばね２４が外装されている。また、ソレノイド２０は、不動の固定部２５に固定されている。
【００１７】
続いて、前記構成を有するコロナ放電装置１１の動作について説明する。
画像形成時、放電電極１２に所定の電圧が印加されることで、放電部１４の先端においてコロナ放電が発生し、これにより感光体２の表面が均一に帯電される。これに続いて、従来技術において上述したように、露光、現像、転写および定着の各プロセスが行われることで、用紙Ｐに画像が形成される。
【００１８】
このような画像形成動作を繰り返し行っていくにつれて、放電電極１２の放電部１４の先端にトナーおよび放電生成物からなる汚れ１５が徐々に付着して蓄積してくる。このように汚れが付着した放電部１４では、放電不良が発生し、感光体２の帯電ムラの原因となり、画像ノイズの発生につながる。
【００１９】
そこで、コロナ放電装置１１では、例えば所定画像形成枚数毎に、非画像形成動作時にソレノイド２０をオンする。すると、図２（ｂ）に示すように、ソレノイド２０のプランジャ２２が引き込まれることによって、放電電極１２の電極部１４から清掃部材１６が引き抜かれる。この引き抜かれるときに、電極部１４の先端に付着していた汚れ１５が清掃部材１６によって除去されて清掃される。その後、ソレノイド２０がオフされると、清掃部材１６は、コイルばね２４の付勢力によって放電電極１２に向かって突進して、放電電極１２の放電部１４に突き刺されて貫通した状態に戻る。
【００２０】
このように本実施形態のコロナ放電装置によれば、尖った放電部１４に弾性のある柔軟な材質からなる清掃部材１６を突き刺した状態から引き抜くことによって、コロナ放電発生部である放電部１４の先端に付着したトナーおよび放電生成物からなる汚れ１５を前記先端から除去することができる。これにより、放電ムラを抑制して画像ノイズの発生を防止することができ、画像形成装置の長寿命化に寄与することができる。
【００２１】
なお、コロナ放電装置１１では、清掃部材１２の抜き差しをソレノイド２０で行うようにしたが、ユーザが手動でフレーム部材１８を移動させるようにしてもよい。これにより、装置の小型化およびコスト削減を図れる。
【００２２】
次に、図３を参照して第２実施形態のコロナ放電装置３０について説明するが、上述したコロナ放電装置１１と同一要素には同一符号を付して説明を省略する場合がある。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、コロナ放電装置３０は、２つのローラ状の清掃部材３２を備えている。清掃部材３２は、前記清掃部材１６と同様に、例えば絶縁性スポンジ状の発泡ウレタンで構成されている。これらの清掃部材３２は、連結部材３４によって連結されている。なお、清掃部材３２の形状は、ローラ状に限らず、他の形状（例えば直方体）であってもよい。
【００２４】
連結部材３４の上部には、モータ３６によって回転駆動される偏心カム３８が当接されている。一方、連結部材３４の下部には、前記偏心カム３８に向かって付勢力を作用させるコイルばね４０が配置されている。
【００２５】
また、連結部材３４の両側には、ワイヤ４２がそれぞれ連結されている。各ワイヤ４２は、モータ４４によって回転駆動されるスプール４６によってそれぞれ巻き取られるようになっている。これにより、各清掃部材３２は、放電部１４の先端と所定間隔を保ちつつ放電電極１２の長手方向（図３中の左右方向）に移動可能になっている。また、通常の画像形成動作中、清掃部材３２は、放電電極１２の端部近傍の退避位置にある。
【００２６】
続いて、前記構成からなるコロナ放電装置３０の清掃動作について説明する。非画像形成動作時において、いずれかのモータ４４でスプール４６を回転駆動してワイヤ４２を所定長さだけ巻き取ることによって各清掃部材３２を放電電極１２の放電部１４の上方に移動させる。そして、図３（ｂ）に示すように、モータ３６を駆動して偏心カム３８を約１８０度回転させて、コイルばね４０の付勢力に抗して連結部材３４を押し込む。これにより、清掃部材３２が放電電極１２に向かって突進して放電部１４の先端に突き刺さる。このとき、放電部１４の先端に付着していた汚れ１５が放電部１４の基部側に押しやられて、放電部１４の先端が清掃される。
【００２７】
それからモータ３６の駆動により偏心カム３８を約１８０度回転させることで、連結部材３４がコイルばね４０の付勢力によって押し上げられ、各清掃部材１４が放電部１４から引き抜かれる。その後、清掃部材１４が所定距離だけ移動しては放電部１４に突き刺す動作を繰り返して、すべての放電部１４について清掃することができる。
【００２８】
このように本実施形態のコロナ放電装置３０では、尖った放電部１４に弾性のある柔軟な材質からなる清掃部材３２を突き刺すことによって、コロナ放電発生部である放電部１４の先端に付着したトナーおよび放電生成物からなる汚れ１５を放電部１４の基部側に押しやって前記先端から除去することができる。これにより、放電ムラを抑制して画像ノイズの発生を防止することができ、画像形成装置の長寿命化に寄与することができる。
【００２９】
なお、コロナ放電装置３０では、清掃部材３２の突き刺しおよび移動をモータを用いて行ったが、ユーザが手動で行うように構成してもよい。これにより、装置の小型化およびコスト削減を図れる。
【００３０】
次に、図４を参照して第３実施形態のコロナ放電装置５０について説明するが、上述したコロナ放電装置１１，３０と同一要素には同一符号を付して説明を省略する場合がある。
【００３１】
コロナ放電装置５０では、清掃部材５２は回転可能なローラ状をなしている。清掃部材５２は、前記清掃部材１６，３２と同様に、例えば絶縁性スポンジ状の発泡ウレタンで構成されている。清掃部材５２は、スライダ５４に立設された支持板５６の上部に回転可能に軸支されている。このように支持されている清掃部材５２は、放電電極１２の放電部１４の先端に例えば１〜３ｍｍ程度の深さで突き刺さる位置に保持されている。
【００３２】
また、コロナ放電装置５０は、断面コ字状をなすサイドプレート５８を有しており、このサイドプレート１２で囲まれた内部に放電電極１２が収容されている。また、サイドプレート５８の開口部には、制御グリッド６０が取り付けられている。前記スライダ５４は、放電電極１２の下に位置するとともに、サイドプレート５８の底板上をスライド可能になっている。なお、通常の画像形成動作中、清掃部材５２は、スライダ５４がストッパ（図示せず）によって保持されることで、放電電極１２の端部近傍の退避位置にある。
【００３３】
続いて、前記構成からなるコロナ放電装置５０の清掃動作について説明する。
非画像形成動作時において、コロナ放電装置５０（またはコロナ放電装置５０を含むユニット）を画像形成装置から取り外して図４（ａ）において例えば左下がりに傾けると、スライダ５４はその自重によって矢印Ａ方向にスライド移動する。これに伴って、ローラ状の清掃部材５２が放電部１４の先端に突き刺さりながら回転しつつ移動する。この場合、清掃部材５２が放電部１４の先端に突き刺さるときに、放電部１４の先端に付着していた汚れが放電部１４の基部側に押しやられて、放電部１４の先端が清掃される。
【００３４】
このように本実施形態のコロナ放電装置５０によっても、尖った放電部１４に弾性のある柔軟な材質からなる清掃部材５２を突き刺すことによって、コロナ放電発生部である放電部１４の先端に付着したトナーおよび放電生成物からなる汚れを放電部１４の基部側に押しやって前記先端から除去することができる。これにより、放電ムラを抑制して画像ノイズの発生を防止することができ、画像形成装置の長寿命化に寄与することができる。
【００３５】
なお、コロナ放電装置５０では、清掃動作をユーザが手動で行うようにしたが、例えばモータやギヤ機構等を用いてスライダ５４を自動で移動させるようにしてもよい。
【００３６】
次に、上述した各実施形態のコロナ放電装置１１，３０，５０の効果を確認するための実験を行い、前記特許文献３，４の技術との比較を行った。その結果を下記表１に示す。
この実験の評価は、○：効果あり、△：一部効果あり、×：効果なしで行った。表１に示すように、各実施形態のコロナ放電装置１１，３０，５０では、従来技術に比べて優れた清掃機能を発揮できることが確認できた。
【００３７】
【表１】
2007140047.tif 000003
【００３８】
なお、前記各実施形態では、放電電極の放電部が鋸歯状をなしている場合について説明したが、本発明は放電部が針状のものにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】画像形成装置の要部構成図。
【図２】第１実施形態のコロナ放電装置の要部構成図。
【図３】第２実施形態のコロナ放電装置の要部構成図。
【図４】第３実施形態のコロナ放電装置の要部構成図。
【符号の説明】
【００４０】
１１，３０，５０…コロナ放電装置
１２…放電電極
１４…放電部
１５…汚れ
１６，３２，５２…清掃部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007140047.tif 000006
【図４】
2007140047.tif 000007