JP3850578B2 - 帯電装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真技術を利用した画像形成装置の帯電ユニットや転写ユニット等に応用される帯電装置に係り、特に静電潜像担持体等の被帯電体を非接触で均一に帯電するための帯電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真技術を利用した複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置における作像プロセスでは、静電潜像担持体である感光体上を帯電させるプロセスが存在する。この帯電プロセスとしては、従来は非接触で帯電安定性にも優れているコロナチャージャーによって行われていたが、この方式ではオゾンが多く発生するため、最近では接触帯電方式が検討されており、例えば、特開昭63−149669号公報に開示されているような接触帯電方法(導電性ローラを用いたローラ帯電方式であり、DC電圧にAC電圧を重畳させて導電性ローラに印加する方法)や、特開平6−175469号公報に開示されているようなブラシ帯電装置(導電性ブラシを用いたブラシ帯電方式であり、導電性ブラシと芯金の間に低抵抗の中間導電部材を設けて、帯電の環境依存性を無くし、被帯電物を一定に帯電させる)が実用化されてきている。
【0003】
しかし接触帯電方式では、帯電部材が感光体等の静電潜像担持体に接触しているために帯電部材がトナーなどで汚れやすく、その結果、帯電ムラ等の帯電性能の劣化が生じてしまう。
以上のことから、オゾンレスの非接触帯電方式が帯電手段としては理想的であると言える。
【0004】
そこで本発明者らは先に、電磁波照射装置と電界形成手段を備え、電磁波照射装置により静電潜像担持体上の空間に電磁波を照射すると共に電界形成手段で電界を形成することによって、静電潜像担持体を所望の電位に帯電させる帯電装置を提案した(特開平9−218563号)。
この帯電装置では、電界形成手段として、例えば静電潜像担持体を挾んで電磁波照射装置と対向する位置に対向電極を設けると共に電磁波照射装置と対向電極の少なくとも一方に適当な電圧を印加して、電磁波照射装置と対向電極間に電界を形成し、電磁波によって生成されたイオンを電界の作用により効率よく静電潜像担持体に付着させて静電潜像担持体を非接触帯電させるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先願の帯電装置では、静電潜像担持体裏面の対向電極と電磁波照射装置の間に電位差を持たせて電界を形成しているため、形成される電界は電磁波照射装置から静電潜像担持体に向かって裾広がりに広がった電界となり、電界の強さが場所によって不均一となるため、静電潜像担持体の帯電が不均一になる恐れがある。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、静電潜像担持体等の被帯電体をオゾンレス・非接触でかつ均一に帯電することができる帯電装置を提供することを目的(課題)としている。
より具体的には、本発明は、電磁波照射装置と被帯電体間の電界がほぼ均一となるように制御して、帯電能力を向上させると共に被帯電体を均一帯電させることを第1の目的としている。
そして、請求項1に係る発明は、第1の目的に加えて、被帯電体の帯電極性を随意に選択可能とすることを目的としている。
請求項2に係る発明は、第1の目的に加えて、被帯電体の帯電極性を随意に選択可能とすると共に、装置のコストダウンを図ることを目的としている。
請求項3に係る発明は、第1の目的に加えて、帯電能力をさらに向上させると共に、装置のコストダウンを図ることを目的としている。
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれかの目的に加えて、電磁波照射装置からの電磁波が拡散することを防止することを目的としている。
請求項5に係る発明は、請求項1乃至4のいずれかの目的に加えて、帯電能力の向上と被帯電体の均一帯電とをより一層図ることができる構成を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、[1]被帯電体を非接触で均一に帯電させる帯電装置において、前記被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたものである。このように電磁波照射装置の近傍に電界制御部品を配置することで、電磁波照射装置と被帯電体間の電界がほぼ均一となるように制御することが可能となり、帯電能力を向上させると共に被帯電体を均一帯電させることが可能となる。
【0008】
そして、請求項1に係る発明は、[1]の構成の帯電装置において、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁されている構成としたものである。このように電磁波照射装置を電界制御部品と絶縁することで、両者に異なった電圧を印加することが可能となり、帯電極性を随意に選択することが可能となる。
【0009】
請求項2に係る発明は、[1]の構成の帯電装置において、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねる構成としたものである。このように電磁波照射装置を電界制御部品と絶縁することで、両者に異なった電圧を印加することが可能となり、帯電極性を随意に選択することが可能となる。また、電界制御部品が電磁波照射装置の保持手段を兼ねるようにすることにより、部品のコストダウンを図ることが可能となる。
【0010】
請求項3に係る発明は、[1]の構成の帯電装置において、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と導通され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねる構成としたものである。このように電界制御部品を電磁波照射装置と導通することにより、帯電能力をさらに向上させることが可能となり、さらに電界制御部品が電磁波照射装置の保持手段を兼ねるようにすることにより、部品のコストダウンを図ることが可能となる。
【0011】
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の帯電装置において、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、電磁波拡散防止部品を兼ねる構成としたものである。このように電界制御部品が電磁波拡散防止部品を兼ねるようにすることにより、電磁波照射装置からの電磁波が拡散することを防止することが可能となる。
【0012】
請求項5に係る発明は、請求項1乃至4のいずれか1つに記載の帯電装置において、被帯電体と電磁波照射装置間に電界制御用のグリッド電極を有し、前記グリッド電極へ適切な電圧を印加することで前記被帯電体を帯電させる構成としたものである。このように被帯電体と電磁波照射装置間に電界制御用のグリッド電極を配置することで、帯電能力をさらに向上することが可能となり、被帯電体を均一帯電させることが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作を図面を参照して詳細に説明する。
まず本発明による非接触帯電方式の原理について述べる。電磁波が空気中に照射されると、照射された領域の空気が電離され、正負両極性のイオンが生成される。したがって静電潜像担持体等の被帯電体上の空間に電磁波照射装置により電磁波を照射して空気の電離を行い、その空間に電界形成手段で電界を作用させることで、所望の極性のイオンのみを静電潜像担持体に付着させることができ、静電潜像担持体を非接触で帯電させることができる。
尚、電磁波照射装置により照射される電磁波としては、紫外線、X線、軟X線、γ線等が使用できるが、電離効率や安全性の面を考慮するとX線か軟X線が好ましい。
【0014】
本発明に係る帯電装置は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真技術を利用した画像形成装置の帯電ユニットに応用され、被帯電体である静電潜像担持体を非接触で均一に帯電するものである。ここで図7に本発明に係る帯電装置を用いた画像形成装置の一例を示す。
【0015】
図7において、符号2は静電潜像担持体であるドラム状の感光体であり、例えば金属製の円筒からなる芯金2bの上に感光層2aを形成したものである。この感光体2の周囲には、帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除電の各機能を有する単体あるいは共通のユニットが配設されている。また、転写部より記録紙S搬送方向下流側には定着装置18が配設されている。
ここで帯電には、通常は帯電ローラや帯電チャージャが用いられていたが、本発明では電磁波照射装置1と電界制御部品4a,4bを使用してオゾンレスの非接触帯電を行う帯電装置11を用いている。
露光には、例えばレーザ光12等で画像信号に応じた光書込を行う光書込装置が用いられ、感光体2上に静電潜像を形成する。
現像を行う現像装置13には一成分現像剤を用いるものや二成分現像剤を用いるものがあるが、いずれの場合も感光体2上の静電潜像に帯電したトナーを付着させることで、静電潜像を現像し顕像化する。
転写では、現像により感光体上で顕像化されたトナー像を、転写ローラ等の転写装置15で記録紙Sに転写する。
クリーニングでは、クリーニングブレードやクリーニングブラシ等を用いたクリーニング装置16により、転写後に感光体2上に残った残トナーを除去する。除電では、除電ランプや除電チャージャ等の除電装置17により、感光体2上の残電位を除去する。
【0016】
図7に示す構成の画像形成装置では、画像形成プロセスが開始されると、まず感光体2が帯電装置11により均一に帯電された後、図示しない光書込装置からのレーザ光12により感光体2上に静電潜像が形成され、感光体2上の静電潜像は、現像装置13のトナーにより現像され顕像化される。この潜像形成、現像のタイミングに合わせて、記録紙Sが図示しない給紙カセット等から給紙ローラや搬送ローラ等によりレジストローラ14まで搬送され、感光体上のトナー像が転写部に来るタイミングに合わせてレジストローラ14により記録紙Sが送り出され、ガイド板の間等を通り転写部へ搬送される。そして転写部の転写ローラ等からなる転写装置15により、感光体2上のトナー像が記録紙Sへ転写される。その後、トナー像が転写された記録紙Sは定着部に搬送され、定着装置18によりトナーを記録紙Sに定着した後、図示しない排紙トレイ等へ排出される。一方、転写後の感光体2はクリーニング装置16により残トナーを除去され、除電装置17により残電位を除電される。
【0017】
本発明では、以上のような構成例の画像形成装置に用いる帯電装置として、感光体2上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置1と、電磁波照射装置1の近傍に配置された電界制御部品4a,4bとを有し、少なくとも電界制御部品4a,4bに適切な電圧を印加することで感光体2を所望の電位に帯電させる構成の帯電装置11を用いている。以下、本発明に係る帯電装置の具体的な実施例を図1〜6を参照して詳細に説明する。尚、図1〜4は各々請求項1〜3の実施例に対応した図であり、図5,6は請求項4の実施例に対応した図である。また、図3〜6は請求項5にも対応した実施例である。
【0018】
(実施例1)
図1は本発明の第1の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体2を、感光体2の軸方向(側面)から見た状態を示している。
図1に示す実施例では、被帯電体である感光体2の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置1を配置し(電磁波照射装置1は感光体2の軸方向(紙面に垂直方向)に一つ以上配設されている)、この電磁波照射装置1の近傍に平板状の電界制御部品4a,4bを配置して感光体2を均一に帯電させるものである。その帯電原理は前述したように、電磁波照射装置1から照射された電磁波によって空気中にイオンを発生させ、電界制御部品4a,4b及び/または感光体2に電圧を印加して電界を形成することで、前記の発生させたイオンを感光体2に移動させ、付着させることで感光体2を帯電するものである。本実施例の場合、電界制御部品4a,4bが感光体2の上面側全体を覆うように配設されているため、感光体2との間に比較的均一な電界を形成することができるので、感光体2を均一にムラ無く帯電することができる。
【0019】
図1の実施例では、感光体2をマイナス帯電させるべく、電界制御部品4a,4bに電源6によりマイナスのバイアス電圧Vcを印加し、感光体2の裏面側金属(芯金)2bにはVpなる電圧(図の例ではアース電位)を印加している。すなわち、電磁波照射装置の近くに電界制御部品4a,4bを配置し、例えば電源6により電界制御部品4a,4bにマイナス電位を与えると共に、感光体2の芯金2bをアース電位(Vp=0)とすることで、電磁波照射装置1から照射された電磁波によって空気中に発生したマイナスイオンは、電位の高い(Vp>Vc)感光体2側に引き寄せられて感光体2の表面に付着し、空気中に発生したプラスイオンは感光体より電位が低くマイナス電位の電界制御部品4a,4b側に引き寄せられることになる。
【0020】
また、逆に感光体2をプラス帯電させる場合は、電界制御部品に電源6によりプラスのバイアス電圧Vcを印加して、電界制御部品4a,4bと感光体2間に逆の電位関係の電界を形成すればよく、電磁波によって空気中に発生したプラスイオンを感光体2に付着させることができる。
【0021】
尚、図1では、電界制御部品4a,4bは電磁波照射装置1を挾んで別々に配設されているように見えるが、別部品である必要はなく、一体部品であってもよい。
また、図1の例では、電界制御部品4a,4bに電源6を接続してバイアス電圧Vcを印加し、感光体2側の電位Vpをアース電位としているが、これとは逆に、感光体2の芯金2bに電源を接続して感光体2側の電位Vpをプラス電位あるいはマイナス電位とし、電界制御部品4a,4b側の電位Vcをアース電位としてもよく、さらには、電界制御部品4a,4bと感光体2の両方に電源を接続して両者の電位を制御できるようにしてもよい。
さらにまた、図1では平板状の電界制御部品4a,4bの例を示しているが、電界制御部品は平板である必要はなく、できれば感光体2と平行な形状のもの(例えば感光体の周面と平行な円弧形状等)の方がより好ましく、より均一な電界を形成することができる。
【0022】
(実施例2)
次に図2は本発明の第2の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体2を、感光体2の軸方向(側面)から見た状態を示している。
図2に示す実施例では、被帯電体である感光体2の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置1を配置し(電磁波照射装置1は感光体2の軸方向(紙面に垂直方向)に一つ以上配設されている)、この電磁波照射装置1の近傍に絶縁部材5a,5bを介して平板状の電界制御部品4a,4bを配置して感光体2を帯電させるものである。その帯電原理は基本的には図1と同様であり、電磁波照射装置1から照射された電磁波によって空気中にイオンを発生させ、電界制御部品4a,4b及び/または感光体2に電圧を印加して均一な電界を形成することで、前記の発生させたイオンを感光体2に移動させ、付着させることで感光体2を均一にムラ無く帯電するものである。
【0023】
図2の実施例においても、図1と同様に電界制御部品4a,4bに電源6によりバイアス電圧Vcを印加し、感光体2の芯金2bにはVpなる電圧(図の例ではアース電位)を印加しているが、本実施例の特徴は、電磁波照射装置1と電界制御部品4a,4bとの間に絶縁部材5a,5bを入れて、両者を絶縁した構成としたことである。電界制御部品4a,4bや絶縁部材5a,5bは電磁波照射装置1を挾んで左右別々に配設されているように見えるが、左右の電界制御部品4a,4bや絶縁部材5a,5bは別部品である必要はなく、それぞれ一体部品であってもよい。また、図2では平板状の電界制御部品4a,4bの例を示しているが、電界制御部品は平板である必要はなく、できれば感光体2と平行な形状のもの(例えば感光体の周面と平行な円弧形状等)の方がより好ましく、より均一な電界を形成することができる。
【0024】
図2に示すように電磁波照射装置1と電界制御部品4a,4bを絶縁部材5a,5bにより絶縁することにより、電磁波照射装置1と電界制御部品4a,4bに異なる電圧を印加することが可能となり、電界制御部品4a,4bにプラスあるいはマイナスのどちらの極性の電圧でも印加可能となる。
また、図2は、図1と同様に感光体2をマイナス帯電させるように電界制御部品4a,4bにマイナスの電圧を印加した例を示しているが、この限りではなく、感光体2の帯電極性に応じて電界制御部品4a,4bにプラス電圧を印加したり、感光体2の芯金2bに電圧を印加する構成とすることもできる。
尚、図2の構成例では、電磁波照射装置1と電界制御部品4a,4bを絶縁部材5a,5bにより絶縁しているが、絶縁部材5a,5bはできる限り小さい方が良い。その理由は、絶縁部分が大きいと、電磁波照射装置1と電界制御部品4a,4bが異なる電位の場合に、両者間で電界に歪が生じ、感光体と電界制御部品間の電界が均一でなくなる恐れがあるためである。
また、図2では、電界制御部品4a,4bには電圧が印加されているが、感光体2と電磁波照射装置1が接地された状態を示している。これは、電磁波照射装置1及び感光体2に電圧を印加することが不可能であることを元に考えた構成である。しかし、電磁波照射装置と電界制御部品は、できれば図3の実施例のように同じ電位の方が好ましい。
【0025】
(実施例3)
次に図3は本発明の第3の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体2を、感光体2の軸方向(側面)から見た状態を示している。
図3に示す実施例では、被帯電体である感光体2の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置1を配置し(電磁波照射装置1は感光体2の軸方向(紙面に垂直方向)に一つ以上配設されている)、この電磁波照射装置1の近傍に絶縁部材5a,5bを介して電界制御部品4a,4bを配置しているが、本実施例では、電界制御部品4a,4bは絶縁部材5a,5bを介して電磁波照射装置1を保持する保持部材を兼ねた構成となっている。例えば、電界制御部品4a,4bは図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体(図示せず)のフレーム等に固定され、電磁波照射装置1は絶縁部材5a,5bを介して電界制御部品4a,4bに固定されている。
また本実施例では、電磁波照射装置1と感光体2の間には電界制御用のグリッド電極3を有し、グリッド電極3へ適切な電圧を印加することで感光体2を帯電させるものである。
尚、図3では平板状の電界制御部品4a,4bの例を示しているが、電界制御部品は平板である必要はなく、できれば感光体2と平行な形状のもの(例えば感光体の周面と平行な円弧形状等)の方がより好ましく、また、この場合はグリッド3の形状も感光体2及び電界制御部品4a,4bに平行な形状とすると良く、より均一な電界を形成することができる。また、電界制御部品4a,4bは、平板状や円弧状の他、電磁波照射装置1を包むような箱型あるいはコの字型の構造にしても良い。
【0026】
図3の実施例においては、電磁波照射装置1及び電界制御部品4a,4bの電位Vcはアース電位であり、グリッド電極3には電源7によりプラスのバイアス電圧Vgが印加され、感光体2の裏面電極である芯金2bには電源8によりプラスのバイアス電圧Vpが印加されるが、電位関係をVp>Vg>Vcと設定して電界制御部品4a,4bからグリッド電極3を経て感光体2に向かう均一な電界を形成することにより、電磁波により生成されたマイナスのイオンを効率良く感光体2に移動させて付着させることができ、感光体2の表面を均一にムラ無くマイナス帯電することができる。すなわち電磁波照射装置1と感光体2の間にグリッド電極3を配置したことにより、帯電効率の向上と均一帯電が可能となる。
ここで図3において、具体的な各電位の例を示すと以下のようになる。
電磁波照射装置及び電界制御部品の電位(Vc)=0V
グリッドの電位(Vg)=400V
感光体の裏面電極(芯金)の電位(Vp)=2000V
この時、感光体2の表面が均一に帯電され、その表面電位は約−1400Vになる。但し、感光体2の回転速度は40mm/secである。
【0027】
尚、電源7,8の極性を逆にしてグリッド電極3と感光体2の芯金2bにマイナス電圧を印加する場合は、電位関係をVp<Vg<Vcとすれば、電磁波により生成されたプラスのイオンを効率良く感光体2に移動させて付着させることができ、感光体2を均一にムラ無くプラス帯電することができる。
また、図3の例では電磁波照射装置1と電界制御部品4a,4bの電位Vcをアース電位とし、グリッド電極3と感光体2の芯金2bに電圧を印加しているが、これに限るものではなく、電磁波照射装置1と電界制御部品4a,4bに電圧を印加して、感光体側をアース電位にする等、種々の電位関係を設定可能である。
【0028】
(実施例4)
次に図4は本発明の第4の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体2を、感光体2の軸方向(側面)から見た状態を示している。
図4に示す実施例では、被帯電体である感光体2の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置1を配置し(電磁波照射装置1は感光体2の軸方向(紙面に垂直方向)に一つ以上配設されている)、この電磁波照射装置1の近傍に電界制御部品4a,4bを配置しているが、本実施例では、電磁波照射装置1の近傍に配置された電界制御部品4a,4bが電磁波照射装置1と導通され、かつ電磁波照射装置1の保持手段を兼ねる構成となっている。例えば、電界制御部品4a,4bは図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体(図示せず)のフレーム等に固定され、電磁波照射装置1は電界制御部品4a,4bに固定されている。すなわち本実施例では、電界制御部品4a,4bが電磁波照射装置1を包むようなコの字型の構造をしており、このコの字型の構造が紙面の垂直方向、要するに感光体2の軸方向に長く延びて図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体(図示せず)のフレーム等に固定されている構造であり、その中央に少なくとも一つ以上の電磁波照射装置1が配設され一体的に保持されている。このように電界制御部品4a,4bを電磁波照射装置1と一体化して導通することにより、帯電能力をさらに向上させることが可能となり、さらに電界制御部品4a,4bが電磁波照射装置1の保持手段を兼ねるようにしているので、部品のコストダウンを図ることができる。
また本実施例では、電磁波照射装置1と感光体2の間には電界制御用のグリッド電極3を有しており、グリッド電極3へ適切な電圧を印加することでさらに均一な電界を形成し、感光体2を均一に帯電させるものである。
【0029】
図4の実施例においては、電界制御部品4a,4bには電源6によりマイナスのバイアス電圧Vcが印加され、グリッド電極3には電源7によりマイナスのバイアス電圧Vgが印加され、感光体2の裏面電極である芯金2bの電位Vpはアース電位となっているが、電位関係をVp>Vg>Vcと設定して電界制御部品4a,4bからグリッド電極3を経て感光体2に向かう均一な電界を形成することにより、電磁波により生成されたマイナスのイオンを効率良く感光体2に移動させて付着させることができ、感光体2を均一にムラ無くマイナス帯電することができる。すなわち電磁波照射装置1と感光体2の間にグリッド電極3を配置したことにより、帯電効率の向上と均一帯電が可能となる。
【0030】
尚、電源6,7の極性を逆にして電界制御部品4a,4bとグリッド電極3にプラス電圧を印加する場合は、電位関係をVp<Vg<Vcとすれば、電磁波により生成されたプラスのイオンを効率良く感光体2に移動させて付着させることができ、感光体2を均一にムラ無くプラス帯電することができる。
また、図4の例では電界制御部品4a,4bとグリッド電極3に電圧を印加し、感光体2の芯金2bの電位Vpをアース電位としているが、これに限るものではなく、電界制御部品4a,4b側をアース電位にして、感光体側に電圧を印加する等、種々の電位関係を設定可能である。
【0031】
(実施例5)
次に図5は本発明の第5の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体2を、感光体2の軸方向(側面)から見た状態を示している。
図5に示す実施例では、被帯電体である感光体2の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置1を配置し(例えば図6に示すように、電磁波照射装置1は感光体2の軸方向(紙面に垂直方向)に複数個配設されている)、この電磁波照射装置1の近傍に電界制御部品4a,4bを配置しているが、本実施例では、電磁波照射装置1の近傍に配置された電界制御部品4a,4bが電磁波照射装置1と導通され、かつ電磁波照射装置1の保持手段を兼ねる構成となっている。例えば、電界制御部品4a,4bは図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体(図示せず)のフレーム等に固定され、電磁波照射装置1は電界制御部品4a,4bに固定されている。さらに本実施例では、電界制御部品4a,4bの両端部が感光体方向に延びて電磁波照射空間を包むようなコの字型の構造をしており、このコの字型の構造が紙面の垂直方向、要するに感光体2の軸方向に長く延びて図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体(図示せず)のフレーム等に固定されいる構造であり、電界制御部品4a,4bが、電磁波拡散防止部品を兼ねる構成としている。このように電界制御部品4a,4bを電磁波照射装置1と導通することにより、帯電能力をさらに向上させることが可能となり、さらに電界制御部品4a,4bが電磁波照射装置1の保持手段を兼ねるようにしているので、部品のコストダウンを図ることができる。また、電界制御部品4a,4bが電磁波拡散防止部品を兼ねるようにしたことにより、電磁波照射装置1からの電磁波が電界制御部品4a,4bの外側に放出されることが防止されるので、他の部品等への影響を抑えることができる。
また本実施例では、電磁波照射装置1と感光体2の間には電界制御用のグリッド電極3を有しており、グリッド電極3へ適切な電圧を印加することでさらに均一な電界を形成し、感光体2を均一に帯電させるものである。
【0032】
ここで図6は図5の右方向から見た図であり、図5の右側の電界制御部品4bの電磁波拡散防止部を透視してグリッド電極3も見えるようにした図である。図6に示す例では、電磁波照射装置1を感光体2の軸方向に6個配設し、この6個の電磁波照射装置1を電界制御部品4で一体的に保持した例であり、グリッド電極3も感光体2の軸方向全面を覆うように設けられている。このように感光体2の軸方向に複数の電磁波照射装置1を等間隔で配設することで、感光体上の空間に電磁波の照射を均一に行うことができ、感光体表面をさらに均一に帯電することができる。また図6において、電界制御部品4の左右両端部にも、電界制御部品あるいは別部品で電磁波を遮蔽する部材を設ければ、両端部からの電磁波の拡散を防止することができ、電磁波の遮蔽効果をより一層高めることができる。
尚、図1〜3の構成の帯電装置においても、電界制御部品4a,4bを図5,6と同様の構造にすることができ、電磁波の外部への漏洩を防止することができる。
【0033】
図5,6の実施例においては、電界制御部品4a,4bの電位Vcはアース電位であり、グリッド電極3には電源7によりプラスのバイアス電圧Vgが印加され、感光体2の裏面電極である芯金2bには電源8によりプラスのバイアス電圧Vpが印加されるが、電位関係をVp>Vg>Vcと設定して電界制御部品4a,4bからグリッド電極3を経て感光体2に向かう均一な電界を形成することにより、電磁波により生成されたマイナスのイオンを効率良く感光体2に移動させて付着させることができ、感光体2を均一にムラ無くマイナス帯電することができる。すなわち電磁波照射装置1と感光体2の間にグリッド電極3を配置したことにより、帯電効率の向上と均一帯電が可能となる。
【0034】
尚、電源7,8の極性を逆にしてグリッド電極3と感光体2の芯金2bにマイナス電圧を印加する場合は、電位関係をVp<Vg<Vcとすれば、電磁波により生成されたプラスのイオンを効率良く感光体2に移動させて付着させることができ、感光体2を均一にムラ無くプラス帯電することができる。
また、図5の例では電界制御部品4a,4bの電位Vcをアース電位とし、グリッド電極3と感光体2の芯金2bに電圧を印加しているが、これに限るものではなく、電界制御部品4a,4bに電圧を印加して、感光体側をアース電位にする等、種々の電位関係を設定可能である。
【0035】
さて、以上の実施例1〜5に示した構成の帯電装置は、図7に示したような構成の電子写真方式の画像形成装置の帯電装置として好適に用いることができ、静電潜像担持体である感光体2をオゾンレス・非接触で、均一にムラ無く帯電することができるので、帯電ムラに起因する画像ムラ等の発生を防止することができる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る帯電装置においては、[1]静電潜像担持体等の被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたので、電磁波照射装置と被帯電体間の電界がほぼ均一となるように制御することができ、帯電能力を向上させると共に被帯電体を均一帯電させることができる。
【0037】
そして請求項1に係る帯電装置においては、[1]の構成及び効果に加えて、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁されている構成としたので、両者に異なった電圧を印加することが可能となり、帯電極性を随意に選択することができる。
【0038】
請求項2に係る帯電装置においては、[1]の構成及び効果に加えて、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねる構成としたので、両者に異なった電圧を印加することが可能となり、帯電極性を随意に選択することができ、また、電界制御部品が電磁波照射装置の保持を兼ねることにより、部品のコストダウンを図ることができる。
【0039】
請求項3に係る帯電装置においては、[1]の構成及び効果に加えて、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と導通され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねる構成としたので、帯電能力をさらに向上させることができ、また、電界制御部品が電磁波照射装置の保持を兼ねることにより、部品のコストダウンを図ることができる。
【0040】
請求項4に係る帯電装置においては、請求項1乃至3のいずかの構成及び効果に加えて、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、電磁波拡散防止部品を兼ねる構成としたので、電磁波照射装置からの電磁波が外部に拡散することを防止することができ、外部に漏洩した電磁波による他部品への影響を無くすことができる。
【0041】
請求項5に係る帯電装置は、請求項1乃至4のいずれかの構成及び効果に加えて、被帯電体と電磁波照射装置間に電界制御用のグリッド電極を有し、前記グリッド電極へ適切な電圧を印加することで前記被帯電体を帯電させる構成としたので、帯電能力をさらに向上することができ、被帯電体を均一帯電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図4】本発明の第4の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図5】本発明の第5の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図6】図5の右方向から見た帯電装置の概略構成図である。
【図7】本発明に係る帯電装置が用いられる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1:電磁波照射装置
2:感光体(静電潜像担持体(被帯電体))
2a:感光層
2b:芯金
3:グリッド電極
4,4a,4b:電界制御部品
5a,5b:絶縁部材
6,7,8:バイアス印加用の電源
11:帯電装置
12:レーザ光
13:現像装置
14:レジストローラ
15:転写装置
16:クリーニング装置
17:除電装置
18:定着装置
S:記録紙
Claims (5)
- 被帯電体を非接触で均一に帯電させる帯電装置において、
前記被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたものであり、前記電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁されていることを特徴とする帯電装置。 - 被帯電体を非接触で均一に帯電させる帯電装置において、
前記被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたものであり、前記電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねることを特徴とする帯電装置。 - 被帯電体を非接触で均一に帯電させる帯電装置において、
前記被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたものであり、前記電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と導通され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねることを特徴とする帯電装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の帯電装置において、
前記電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、電磁波拡散防止部品を兼ねることを特徴とする帯電装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の帯電装置において、
前記被帯電体と電磁波照射装置間に電界制御用のグリッド電極を有し、前記グリッド電極へ適切な電圧を印加することで前記被帯電体を帯電させることを特徴とする帯電装置。
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