(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに所定の間隔をあけて略平行に配列された複数の鋸歯状の板状電極と、
上記板状電極の間に配置された絶縁体とを備え、
上記複数の板状電極は、長板状の基部と、その基部の一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部とを有し、
上記絶縁体は、上記複数の板状電極の基部間に配置された絶縁基部と、その絶縁基部の一方の長辺側に上記針電極部と略同形状に形成され、上記複数の板状電極の針電極部間に重ね合わされた絶縁鋸歯部とを有することを特徴とするコロナ放電装置。
【請求項２】
互いに所定の間隔をあけて略平行に配列された複数の鋸歯状の板状電極と、
上記板状電極の間に配置された絶縁体とを備え、
上記複数の板状電極は、長板状の基部と、その基部の一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部とを有し、
上記複数の板状電極の基部と上記絶縁体との互いに当接する面同士が同じ形状であり、
上記複数の板状電極に電圧を同時に印加する電圧印加手段を備えたことを特徴とするコロナ放電装置。
【請求項３】
請求項１に記載のコロナ放電装置において、
上記複数の板状電極に電圧を同時に印加する電圧印加手段を備えたことを特徴とするコロナ放電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリやこれらの複合機等に用いられるコロナ放電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、コロナ放電装置としては、電子写真方式の画像形成装置の帯電装置に用いられるものがある。このコロナ放電装置は、電極としてコロナワイヤが用いられているが、ワイヤを電極として用いた帯電にはオゾン発生量が多いという問題がある。
【０００３】
そこで、オゾン発生量の少ないコロナ放電装置として、突起を複数有する針電極部を備えた板状電極を用いたものが知られている。この板状電極を用いた場合、同一出力でコロナワイヤを用いた場合と比べてオゾン発生量が四分の一程度にまで低減される。
【０００４】
しかし、上記板状電極を用いたコロナ放電装置では、放電を繰り返すに従って板状電極の針電極部の先端部分にシリコン(Ｓi)が放射状に付着して成長し、シリコンの成長に従って放電ムラ(いわゆるチャージムラ)が発生する。また、近年使用されるフルカラー用現像材中に多く含まれる後処理剤等の付着・堆積により、針電極部の先端部分が被覆されることによっても放電ムラが発生する。このような放電ムラが発生する状態のコロナ放電装置を帯電に用いると、画像形成後の画像に縦スジ(反転現像の場合は黒スジ)状のノイズが生じる。
【０００５】
上記板状電極の針電極部に付着したシリコンやトナー等の異物を取り除くことで放電が安定する。そこで、異物を取り除く除去(清掃)装置として実開平２−７５６５８号公報、特開平７−４３９９０公報に開示された電極清掃装置が知られている。これら電極清掃装置は、板状電極の針電極部に清掃部材を接触させて付着した異物を掻き落として清掃する。
【０００６】
しかしながら、接触式の清掃部材を使用して清掃する場合、針電極部の先端部分を傷つけてしまう(折れ・曲げが発生する)恐れから、あまり強い力で接触させることができない。そのため、画像ノイズ軽減に対しては一時的な効果はあるものの、付着物を完全に除去することができないため、その後も繰り返し(定期的に)清掃動作が必要になる。
【０００７】
また、操作性(組立て性)の点では、使用される板状電極の板厚が５０〜１００μｍとかなり薄いことから、その取り扱いが難しい。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、長期間にわたり均一でかつ安定した放電ができ、板状電極の剛性を増して操作性(組立て性)を向上できるコロナ放電装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１のコロナ放電装置は、
互いに所定の間隔をあけて略平行に配列された複数の鋸歯状の板状電極と、
上記板状電極の間に配置された絶縁体とを備え、
上記複数の板状電極は、長板状の基部と、その基部の一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部とを有し、
上記絶縁体は、上記複数の板状電極の基部間に配置された絶縁基部と、その絶縁基部の一方の長辺側に上記針電極部と略同形状に形成され、上記複数の板状電極の針電極部間に重ね合わされた絶縁鋸歯部とを有することを特徴としている。
【００１０】
上記請求項１のコロナ放電装置によれば、上記複数の板状電極に電圧を同時に印加することによって、印加電流を複数の板状電極に分散させるので、板状電極周辺に付着・成長するシリコンを低減でき、長期間にわたり均一でかつ安定した放電ができる。また、複数の板状電極を絶縁体を介して貼り合せる等によって、板状電極の剛性が増し、操作性(組立て性)が向上する。また、上記複数の板状電極の間隔が狭く、隣接する針電極部間で通電するような場合は、複数の板状電極の基部間および針電極部間に絶縁体を配置することによって、板状電極の剛性を強めつつ隣接する板状電極の針電極部間での通電を防止できる。
【００１１】
また、請求項２のコロナ放電装置は、
互いに所定の間隔をあけて略平行に配列された複数の鋸歯状の板状電極と、
上記板状電極の間に配置された絶縁体とを備え、
上記複数の板状電極は、長板状の基部と、その基部の一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部とを有し、
上記複数の板状電極の基部と上記絶縁体との互いに当接する面同士が同じ形状であり、
上記複数の板状電極に電圧を同時に印加する電圧印加手段を備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記請求項２のコロナ放電装置によれば、上記電圧印加手段により複数の板状電極に電圧を同時に印加することによって、印加電流を複数の板状電極に分散させるので、板状電極周辺に付着・成長するシリコンを低減でき、長期間にわたり均一でかつ安定した放電ができる。また、複数の板状電極を絶縁体を介して貼り合せる等によって、板状電極の剛性が増し、操作性(組立て性)が向上する。また、上記複数の板状電極の間隔が広く、隣接する針電極部間で通電することがない場合は、複数の板状電極の基部間のみに絶縁体を配置することによって、板状電極の剛性を強めつつ組立て性が向上する。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
また、請求項３のコロナ放電装置は、請求項１のコロナ放電装置において、上記複数の板状電極に電圧を同時に印加する電圧印加手段を備えたことを特徴としている。
【００１６】
上記請求項３のコロナ放電装置によれば、上記電圧印加手段により複数の板状電極に電圧を同時に印加することによって、印加電流を複数の板状電極に分散させるので、板状電極周辺に付着・成長するシリコンを低減できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のコロナ放電装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１８】
図１はこの発明の一実施の形態のコロナ放電装置を帯電装置に用いたタンデムプロセスの画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図１において、２は感光体、３はコロナ放電装置を用いた帯電装置、４は現像装置、５はクリーニング装置、６はクリーニングブレード、７は廃トナー容器、８は中間転写ベルト、９は１次転写装置、１０は２次転写装置、１１は被転写材、１２はクリーニングブレードである。上記感光体２,帯電装置３,現像装置４,クリーニング装置５,クリーニングブレード６および廃トナー容器７で画像形成ユニット１を構成している。
【００１９】
図１に示すように、この画像形成装置は、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｂｋ)のトナー像を形成する各色の画像形成ユニット１が中間転写ベルト８の移動方向に沿ってその上流からＹ→Ｍ→Ｃ→Ｂｋの順に配置されている。上記画像形成ユニット１の感光体２上に現像された画像は、中間転写ベルト８との接触位置において１次転写装置９により中間転写ベルト８上に転写される。
【００２０】
上記中間転写ベルト８上に転写された画像は、各画像形成ユニット１を通過するごとに各色が重ねられて最終的にフルカラー画像が中間転写ベルト８上に形成される。その後、さらに下流に配置された紙などの被転写材１１に２次転写装置１０により一括転写され、被転写材１１は定着部(図示せず)を通過することによって画像が定着され、その後、被転写材１１は機外に排出される。
【００２１】
上記２次転写後に中間転写ベルト８上に残留したトナーは、クリーニングブレード１２によって中間転写ベルト８上から除去され、搬送スクリュー(図示せず)により搬送されて、廃トナー容器(図示せず)に回収される。
【００２２】
図２は上記コロナ放電装置に使用される放電電極部の斜視図である。図２に示すように、この放電電極部は、所定の間隔をあけて並列に配置された３枚の板状電極３１と、互いに隣接する板状電極３１の間に配置された絶縁体３２とを備えている。上記板状電極３１は、長板状の基部３１aと、その基部３１aの一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部３１bとを有している。
【００２３】
また、図４は図２に示す板状電極３１が使用されたコロナ放電装置の概略構成を示す断面図である。図４に示すように、断面コの字形状の放電安定板３３内に絶縁体３２を介して張り合わされた複数の板状電極３１を、放電安定板３３の開口側に針電極部３１b(図２に示す)を向けて配置し、放電安定板３３の開口側に制御電極３４を配置している。
【００２４】
図３はこの発明の他の実施の形態のコロナ放電装置の放電電極部の斜視図である。このコロナ放電装置では、板状電極間の間隔が狭い場合等においては、互いの通電を防止するため、図３に示すように、板状電極４１の先端まで絶縁体４２を介して３枚の板状電極４１を並列に配置している。すなわち、上記板状電極４１は、長板状の基部４１aと、その基部４１aの一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部４１bとを有し、上記板状電極４１の基部４１a間および針電極部４１b間に絶縁体４２を配置している。
【００２５】
また、図５は図３に示す板状電極４１が使用されたコロナ放電装置の概略構成を示す断面図である。図５に示すように、断面コの字形状の放電安定板４３内に絶縁体４２を介して張り合わされた３枚の板状電極４１を、放電安定板４３の開口側に針電極部４１b(図３に示す)を向けて配置し、放電安定板４３の開口側に制御電極４４を配置している。
【００２６】
また、「放電を繰り返すに従って板状電極の周辺に付着・成長するシリコン」について、板状電極に印加される電流値により成長レベルに差があることが実験により確認された。すなわち、本出願人は、１枚の板状電極を備えたコロナ放電装置を用いて、板状電極に印加する電流値を変えて、一定時間放電(＝放置放電テスト)させた画像サンプルを採取する実験により放電ムラ評価を行った。図６はその放電ムラ評価の結果を示す画像ノイズランクの変化を表すグラフである。図６において、横軸は放置放電テスト時の印加総電流Ｉcを表し、縦軸は画像ノイズを５段階で評価した画像ノイズランクを表している。なお、このときの画像形成(サンプル採取)時の総電流は−７００μＡ一定である。
【００２７】
この放電ムラ評価結果から、コロナ放電装置の板状電極に印加する総電流値が同等(＝放電能力が同等)であれば、複数の板状電極に同時に電圧を印加して使用する場合、印加電流を複数の板状電極に分散させることで個々の板状電極周辺に付着・成長するシリコンが減少することにより、結果としてコロナ放電装置の寿命が向上することが期待される。
【００２８】
次に、板状電極を備えたコロナ放電装置を帯電装置として用いた複写機による耐刷テストを行った。図７は、その耐刷テストの結果を示す放電ムラに起因する画像ノイズランクの変化を表すグラフである。図７において、横軸は耐刷枚数を表し、縦軸は画像ノイズを５段階で評価した画像ノイズランクを表している。
【００２９】
この耐刷テストでは、板状電極への供給電源は定電流電源とし、−７００μＡの電流が流れるように制御している。図７中の点線のグラフ(△印)は、従来の１枚の板状電極を備えたコロナ放電装置を用い、板状電極を継続使用して耐刷テストを行った場合のグラフである。一方、図７中の実線のグラフ(○印)は、この発明の実施の形態のコロナ放電装置、すなわち、複数の板状電極を備えたコロナ放電装置を用い、複数の板状電極に同時に電圧を印加して耐刷テストを行った場合のグラフである。２つのグラフを比較すると、１枚の板状電極を継続使用した場合では２０万枚複写時には、画像ノイズランクが３になり、それ以降では画像ノイズランクが２以下まで画像ノイズが悪化するのに対して、板状電極を複数枚同時に電圧を印加した場合では、３０万枚まで画像ノイズランク４以上を維持している。
【００３０】
したがって、図２,図３に示すコロナ放電装置の板状電極３１,４１に電圧を同時に印加することによって、印加電流を複数の板状電極３１,４１に分散させるので、板状電極３１,４１周辺に付着・成長するシリコンを低減でき、長期間にわたり均一でかつ安定した放電を行うことができる。また、上記板状電極３１,４１を絶縁体３２,４２を介して貼り合せる等によって、放電電極部の剛性が増し、操作性(組立て性)を向上することができる。
【００３１】
また、図２に示すように、上記板状電極３１の基部３１a間のみに絶縁体３２を配置することによって、放電電極部の剛性を強めつつ組立て性が向上する。
【００３２】
また、図３に示すように、上記板状電極４１の基部４１a間および針電極部４１b間に絶縁体４２を配置することによって、板状電極４１間の間隔が狭い場合でも、放電電極部の剛性を強めつつ隣接する針電極部間での通電を防止することができる。
【００３３】
次に、上記実施の形態のコロナ放電装置において、各板状電極に電圧を同時に印加する電圧印加手段について説明する。
【００３４】
図８は３枚の板状電極５１に電圧を同時に印加する電圧印加手段を示しており、長板状の基部５１aおよびその基部５１aの一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部５１bを有する３枚の板状電極５１の基部５１a間のみに絶縁体５２を配置している。上記各板状電極５１の基部５１aの端部は、階段状に順次ずれた電極接触部を設け、その電極接触部に電圧印加電極５３が夫々接触し、電圧印加電極５３を介して電圧源５４から各板状電極５１に同時に電圧が印加される。上記電圧印加電極５３と電圧源５４で電圧印加手段を構成している。
【００３５】
上記実施の形態では、板状電極の針電極部の長手方向に位置が一致していたが、図９に示すように、針電極部の位置が長手方向に夫々ずれた板状電極を用いてもよい。このコロナ放電装置は、図９に示すように、長板状の基部６１aおよびその基部６１aの一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部６１bを有する複数の板状電極６１の基部６１a間のみに絶縁体６２を配置している。上記各板状電極６１の基部６１aの端部は、階段状に順次ずれた電極接触部を設け、その電極接触部に電圧印加電極６３が夫々接触し、電圧印加電極６３を介して電圧源６４から各板状電極６１に同時に電圧が印加される。上記電圧印加電極６３と電圧源６４で電圧印加手段を構成している。
【００３６】
なお、この発明のコロナ放電装置に用いられる電圧印加手段は、図８,図９に示すものに限らず、複数の板状電極に電圧を同時に印加するものであればよい。
【００３７】
次に、上記板状電極と絶縁体とを一体に組み立てる方法について説明する。
【００３８】
図１０は複数の板状電極７１(図１０では1つのみを示す)を絶縁体７２に接着テープ７３を用いて張り合わせる方法を示している。なお、図１０では、板状電極７１と絶縁体７２をそれぞれ1つのみ示している。上記絶縁体７２は、ＰＳ(ポリスチレン)またはＰＯＭ(ポリアセタール)等の樹脂からなる。図１０に示すように、板状電極７１は、長板状の基部７１aおよびその基部７１aの一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部７１bを有し、その板状電極７１の基部７１aと絶縁体７２とを接着テープ７３を用いて張り合わせている。
【００３９】
また、図１１は複数の板状電極８１(図１１では1つのみを示す)をＰＳまたはＰＯＭ等の樹脂からなる絶縁体８２を介して張り合わせる方法を示している。なお、図１１では、板状電極８１と絶縁体８２をそれぞれ1つのみ示している。図１１に示すように、板状電極８１は、長板状の基部８１aおよびその基部８１aの一方の長辺側に鋸歯状に形成された針電極部８１bを有し、その板状電極８１の基部８１aに所定の間隔をあけて複数の穴８１cを設けている。上記板状電極８１の基部８１aの複数の穴８１cに対向するように、絶縁体８２に複数の凸部８３を所定の間隔をあけて設けて、板状電極８１の基部８１aの複数の穴８１cに絶縁体８２に複数の凸部８３を夫々嵌合する。そうすることによって、複数の板状電極８１を貼り合わせている。
【００４０】
上記実施の形態では、３枚の板状電極を絶縁体を介して張り合わせたが、２枚または４枚以上の板状電極を用いたものでもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明のコロナ放電装置によれば、互いに所定の間隔をあけて略平行に配列された複数の鋸歯状の板状電極の間に絶縁体を配置することによって、長期にわたって均一でかつ安定した放電ができ、これにより、この発明のコロナ放電装置を画像形成装置に用いることによって、長期間にわたり画像品質を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の実施の形態のコロナ放電装置を帯電装置に用いたタンデムプロセスの画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】  図２は上記コロナ放電装置に使用される放電電極部の斜視図である。
【図３】  図３はこの発明の他の実施の形態のコロナ放電装置に使用される放電電極部の斜視図である。
【図４】  図４は図２に示す板状電極を使用する場合のコロナ放電装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】  図５は図３に示す板状電極を使用する場合のコロナ放電装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】  図６は画像形成時の総電流に対する画像ノイズランクの変化を示すグラフである。
【図７】  図７は耐刷枚数に対する画像ノイズランクの変化を示すグラフである。
【図８】  図８は板状電極を複数枚同時に電圧を印加する構成を示す斜視図である。
【図９】  図９は各板状電極の針電極部の先端の位置がずれた構成を示す斜視図である。
【図１０】  図１０は絶縁体と板状電極とを両面テープにより接着する方法を説明する斜視図である。
【図１１】  図１１は絶縁体と板状電極とを圧入により接着する方法を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１…画像形成ユニット、
２…感光体、
３…帯電装置、
４…現像装置、
５…クリーニング装置、
６…クリーニングブレード、
７…廃トナー容器、
８…中間転写ベルト、
９…１次転写装置、
１０…２次転写装置、
１１…被転写材、
１２…クリーニングブレード、
３１,５１,６１,７１,８１…板状電極、
３１a,５１a,６１a,７１a,８１a…基部、
３１b,５１b,６１b,７１b,８１b…針電極部、
３２,５２,６２,７２,８２…絶縁体、
３３,３４…安定板、
３４,４４…制御電極。
【図１】
0004232347.tif 000002
【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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【図１０】
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【図１１】
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