JP4725327B2 - 帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち2以上を組み合わせた複合機等の、電子写真方式や静電記録方式等による画像形成装置に用いる帯電装置及び画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置では、通常、例えば感光体のような、表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に、静電潜像形成装置である画像露光装置から形成しようとする画像に応じた露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写する。
静電記録方式の画像形成装置では、例えば静電記録用誘電体のような静電潜像担持体の移動する表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置である静電記録装置にて、形成しようとする画像に応じた静電記録を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写する。
いずれの方式の画像形成装置の場合も、前記被転写体は、モノクロ画像形成装置では、通常記録紙等の記録媒体であり、転写されたトナー像は該記録媒体に定着される。カラー画像形成装置では、該被転写体は、一般的には、1次的には中間転写体であり、中間転写体に1次転写されたトナー像は、さらに記録媒体に2次転写され、定着される。
いずれの方式の画像形成装置においても、静電潜像担持体上に形成された可視トナー像が被転写体に転写されたあと静電潜像担持体に残留する残留トナーは、クリーニング装置により除去清掃される。
いずれの方式の画像形成装置においても、静電潜像担持体表面を画像露光或いは静電記録に先立って帯電させる前記帯電装置として、コロナ放電による帯電装置が広く採用されている。
中でも、放電電極と、該放電電極を保持して内蔵し、前記静電潜像担持体に向け開口したホルダケースと、該ホルダケースの開口側で該放電電極と前記静電潜像担持体表面との間に配置されたグリッド電極とを備えたコロナ帯電装置が広く採用されている。
グリッド電極は、静電潜像担持体表面の帯電電位を制御すべく、放電量を制御するために採用されている。
また、静電潜像担持体の劣化を招くなど、静電潜像担持体に悪影響を及ぼす放電生成物(オゾン等)をホルダケース内から円滑に排出するために、ホルダケース内から排気する排気装置が設けられたコロナ帯電装置もある。
さらに、ホルダケースの、前記静電潜像担持体表面の移動方向を横切る方向に延びる両側部分のうち該静電潜像担持体表面移動方向において下流側部分に設けられて該静電潜像担持体表面に当接配置された粉煙トナー進入阻止シート部材が設けられたコロナ帯電装置もある。
そのようなシート部材が設けられてる理由は、現像装置による静電潜像の現像において発生することがあるトナー粉煙がグリッド電極に飛来して付着蓄積すると、トナー粉煙が付着蓄積したグリッド電極部分に対応する静電潜像担持体部分を十分に帯電できなくなり、その結果、静電潜像担持体表面の移動方向に沿った黒筋状の画像ノイズが発生するからである。
前記排気装置を設けたコロナ帯電装置は、例えば、特許第3067406号公報(同公報図5参照)に記載されている。
前記粉煙トナー進入阻止シート部材が設けられたコロナ帯電装置は、例えば、特開2005−221989号公報や特開2005−201923号公報に記載されている。
特許第3067406号公報 特開2005−221989号公報 特開2005−201923号公報
既述のとおり、静電潜像担持体上の静電潜像が現像装置により現像されて可視トナー像となり、これが被転写体に転写されたあと該像担持体上に残留するトナーはクリーニング装置により除去清掃される。クリーニング装置は、一般的には、静電潜像担持体表面に接触配置されたクリーニング部材(代表例としては、クリーニングブレード)を有するものである。
一方、トナーには、通常、その流動性を良好にする等のために、シリカ等からなる潤滑性のある微粒子が外添剤として添加されている。クリーニング装置のクリーニング部材で残留トナーが除去清掃されるとき、かかる外添剤の一部はクリーニング部材と静電潜像担持体表面との間に入り込み、クリーニング部材の損傷を抑制するが、静電潜像担持体表面の移動とともにクリーニング部材をすり抜けて帯電装置に臨む領域へ移行していく。
このようにクリーニング部材をすり抜けて移行する微粒子の少なくとも一部は、現像装置からの粉煙トナーの進入を阻止するために設けられた前記粉煙トナー進入阻止シート部材において通過が阻止され、該シート部材から剥がれて帯電装置のグリッド電極に、静電電気力及びグリッド電極の配置位置によっては微粒子の重力落下も手伝って付着、蓄積していき、コロナ放電によりチャージアップされる。その結果、外添剤が付着蓄積したグリド電極部分に対応する静電潜像担持体表面部分の帯電電位が所定の電位より上がり過ぎ、そのため白筋状の画像ノイズが発生することがある。
そこで本発明は、表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置で用いる該帯電装置であって、放電電極と、該放電電極を保持して内蔵し、前記静電潜像担持体に向け開口したホルダケースと、該ホルダケースの開口側で該放電電極と前記静電潜像担持体表面との間に配置されるグリッド電極と、該ホルダケース内から排気する排気装置と、該ホルダケースの、前記静電潜像担持体表面の移動方向を横切る方向に延びる両側部分のうち該静電潜像担持体表面移動方向において下流側部分に設けられて該静電潜像担持体表面に当接配置された粉煙トナー進入阻止シート部材とを含んでいる帯電装置であり、前記クリーニング装置を通過して前記帯電装置の粉煙トナー進入阻止シート部材にて通過が阻止される微粒子の該グリッド電極への付着蓄積を抑制し、それだけ長期にわたり静電潜像担持体の帯電不良を抑制することができる帯電装置を提供することを第1の課題とする。
また本発明は、表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置であって、該帯電装置による静電潜像担持体の帯電処理を良好に行うことができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを第2の課題とする。
本発明は、前記第1の課題を解決するため、
表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置で用いる該帯電装置であって、放電電極と、該放電電極を保持して内蔵し、前記静電潜像担持体に向け開口したホルダケースと、該ホルダケースの開口側で該放電電極と前記静電潜像担持体表面との間に配置されるグリッド電極と、該ホルダケース内から排気する排気装置と、該ホルダケースの、前記静電潜像担持体表面の移動方向を横切る方向に延びる両側部分のうち該静電潜像担持体表面移動方向において下流側部分に設けられて該静電潜像担持体表面に当接配置された粉煙トナー進入阻止シート部材とを含んでいる帯電装置であり、該グリッド電極は、前記静電潜像担持体表面移動方向を横切る方向に延びる両端縁のうち、少なくとも該静電潜像担持体表面移動方向において下流側の端縁に、該下流側端縁から前記ホルダケース内へ該ホルダケースの該静電潜像担持体表面移動方向において下流側の内壁に沿って延びて自由端を有する気流制御板が設けられており、該グリッド電極の前記下流側端縁と該ホルダケースの下流側内壁との距離Xと、該気流制御板のホルダケース内における自由端と該ホルダケースの下流側内壁との距離YとがX<Yの関係にある帯電装置を提供する。
本発明は、前記第2の課題を解決するため、
表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置であって、該帯電装置として本発明に係る帯電装置を備えた画像形成装置を提供する。
クリーニング装置をすり抜けて粉煙トナー進入阻止シート部材にて通過が阻止され、該シート部材から剥がれるトナー外添剤等の微粒子は、グリッド電極の該シート部材に近い方のグリッド電極端部に静電電気力及びグリッド電極の配置位置によっては微粒子の重力落下も手伝って付着蓄積し易い。しかし、本発明に係る帯電装置によると、グリッド電極の静電潜像担持体表面移動方向を横切る方向に延びる両端縁のうち、少なくとも静電潜像担持体表面移動方向において下流側の端縁、換言すれば、前記シート部材に近い方の端縁に、該下流側端縁からホルダケース内へホルダケースの静電潜像担持体表面移動方向において下流側の内壁に沿って延びて自由端を有する気流制御板が設けられているので、該気流制御板とホルダケース下流側内壁との間が微粒子吸引排出ダクトとして作用し、前記シート部材からの微粒子は、前記排気装置によるホルダケース内からの排気にともなって、該気流制御板とホルダケース下流側内壁との間へ吸引され易く、さらに該ホルダケース内から外部へ排出されやすい。
気流制御板とホルダケース下流側内壁との間隙距離は気流制御板の全体にわたって一定でもよいが、本発明に係る帯電装置では、グリッド電極の下流側端縁と該ホルダケースの下流側内壁との距離Xと、該気流制御板のホルダケース内における自由端と該ホルダケースの下流側内壁との距離YとがX<Yの関係にある。また、前記排気装置による排気量は通常一定或いは略一定である。従って、距離Xの隙間における気圧は距離Yの隙間における気圧より低く、距離Xの隙間における気流速度は距離Yの隙間における気流速度より大きくなり、そのため、前記シート部材からの微粒子は該高速気流にのって、専ら、且つ、円滑に気流制御板とホルダケース下流側内壁との間へ吸引され、さらに該ホルダケース内から外部へ排出される。
かくして、クリーニング装置をすり抜けてきた微粒子のグリッド電極への付着蓄積を抑制して、それだけ長期にわたり静電潜像担持体表面の帯電不良を抑制することができる。 本発明に係る画像形成装置は、静電潜像担持体を帯電させる帯電装置としてこのような本発明に係る帯電装置を採用しているので、それだけ長期にわたり静電潜像担持体表面の帯電処理を良好に行うことができ、良好な画像を形成できる。
前記排気装置の前記ホルダケースに対する配置関係としては、該排気装置が前記グリッド電極とは反対側のホルダケース背壁に形成された排気口に連通している場合を例示できる。
この場合、前記気流制御板は、前記グリッド電極の下流側端縁から該ホルダケース背壁の方に向かって延在している場合を例示できる。
このように気流制御板をホルダケース背壁の方へ向かって延在させる場合、前記ホルダケース背壁の排気口に向かって延在させてもよい。そのように延在させると、該排気口のうち前記グリッド電極に直接的に臨む部分が狭くなり、グリッド電極を通ってホルダケース内へ流れる風量がそれでけ減少し、そのため、グリッド電極への微粒子到来がそれだけ抑制され、一層グリッド電極への微粒子の付着蓄積が抑制される。
前記気流制御板はグリッド電極に後付けされていてもよいし、グリッド電極と一体的に形成されていてもよい。
なお、グリッド電極の、静電潜像担持体表面移動方向において上流側の端縁にも、該端縁からホルダケース内へ延びる気流制御板を設けても構わない。
前記静電潜像形成装置としては、静電潜像担持体に画像情報に応じて画像露光を施して静電潜像を形成する画像露光装置、静電潜像担持体に画像情報に応じて静電記録を施して静電潜像を形成する静電記録装置を例示できる。
表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置としては、モノクロ画像形成装置であっても、2色以上のトナーを用いて画像形成できるカラー画像形成装置(代表的なものはフルカラー画像形成装置)であってもよい。可視トナー像が転写される被転写体は、モノクロ画像形成装置では、通常、記録媒体であり、カラー画像形成装置では、通常、中間転写体或いはさらに記録媒体である。
カラー画像形成装置としては、タンデム型のカラー画像形成装置や4サイクル型カラー画像形成装置を例示できる。
タンデム型カラー画像形成装置は、中間転写体(通常、回転駆動される無端の中間転写ベルト)に沿って複数の画像形成部が設けられ、各画像形成部に感光体等の静電潜像担持体、その表面を帯電させる帯電装置、帯電せしめられた静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成装置(例えば画像露光装置)、該静電潜像を分担色トナーを用いて現像する現像装置等が含まれているものである。分担色トナーは、一般的には、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、ブラックトナーのいずれかである。
タンデム型カラー画像形成装置では、一般的には、各画像形成部において静電潜像担持体上に形成されるトナー像は、1次転写装置により中間転写体に重ねて転写され、該中間転写体上の多重トナー像が2次転写装置で記録媒体に転写され、定着される。各画像形成部において中間転写体にトナー像が1次転写されたあと該像担持体に残留するトナーはクリーニング装置により除去清掃される。中間転写体上の2次転写残トナーは中間転写体用のクリーニング装置により除去清掃される。
4サイクル型カラー画像形成装置は、感光体等の静電潜像担持体に対してその表面を帯電させる帯電装置、帯電せしめられた静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成装置(例えば画像露光装置)、該静電潜像を現像するための現像部及び中間転写体等が臨設されており、現像部には、それぞれ分担色トナー(一般的にはシアン、マゼンタ、イエー、ブラックのうちいずれかのトナー)を用いて潜像を現像する複数の現像装置が含まれている。
4サイクル型カラー画像形成装置では、一般的には、静電潜像担持体上に形成されるトナー像は、1次転写装置により中間転写体に重ねて転写され、該中間転写体上の多重トナー像が2次転写装置で記録媒体に転写され、定着される。中間転写体にトナー像が1次転写されたあと静電潜像担持体に残留するトナーはクリーニング装置により除去清掃される。中間転写体上の2次転写残トナーは中間転写体用のクリーニング装置により除去清掃される。
以上説明したように本発明によると、
表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置で用いる該帯電装置であって、放電電極と、該放電電極を保持して内蔵し、前記静電潜像担持体に向け開口したホルダケースと、該ホルダケースの開口側で該放電電極と前記静電潜像担持体表面との間に配置されるグリッド電極と、該ホルダケース内から排気する排気装置と、該ホルダケースの、前記静電潜像担持体表面の移動方向を横切る方向に延びる両側部分のうち該静電潜像担持体表面移動方向において下流側部分に設けられて該静電潜像担持体表面に当接配置された粉煙トナー進入阻止シート部材とを含んでいる帯電装置であり、前記クリーニング装置を通過して前記帯電装置の粉煙トナー進入阻止シート部材にて通過が阻止される微粒子の該グリッド電極への付着蓄積を抑制し、それだけ長期にわたり静電潜像担持体の帯電不良を抑制することができる帯電装置を提供することができる。
また本発明によると、表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置であって、該帯電装置として本発明に係る帯電装置を採用していることで、静電潜像担持体の帯電処理を長期にわたり良好に行うことができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る帯電装置の1例を備えた画像形成装置の1例を示している。
図1の画像形成装置はモノクロ画像を形成(モノクロ画像をプリント)するプリンタPRである。プリンタPRは、静電潜像担持体1並びにその周囲に順次配置された帯電装置2、画像露光装置3、現像装置4及び転写装置5及びクリーニング装置6等を備えている。
像担持体1は、ここではドラム型の、負帯電性の有機感光体である。
帯電装置2はコロナ放電により感光体1表面を帯電させるコロナ帯電装置であるが、詳細は後述する。
画像露光装置3は、本例では、レーザービームを用いて露光を行うものであり、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて感光体1上に画像露光を施せる。
現像装置4は、負帯電性トナーを用いて感光体1上の静電潜像を反転現像する1成分現像装置である。感光体1上の静電潜像の現像はトナーを担持して現像領域へ搬送する現像ローラ41で行う。
なお、現像装置4は、トナーとキャリアを含む2成分現像剤を用いる現像装置であっても構わない。
転写装置5は本例では転写ローラ51を含むものである。
クリーニング装置6は、本例では感光体1表面に接触配置されたクリーニングブレード61を有している。
プリンタPRには、記録紙のような記録媒体Sの収容カセット(図示省略)も設けられており、カセットに収容された記録媒体Sを、媒体供給ローラにて1枚ずつ引き出し、タイミングローラ対7へ供給することができる。
記録媒体搬送方向において、転写装置5の下流側には、定着装置8並びに図示省略の媒体排出ローラ対及び媒体排出トレイが設けられている。
前記コロナ帯電装置2は、図2に拡大して示すように、感光体1の回転軸線と同方向に延びる放電電極21と、該放電電極を保持して内蔵した、本例ではシールドケースでもあるホルダケース22とを含んでいる。ホルダケース22は、感光体1に向け、放電用に開口した開口部221及び該開口部とは反対側に位置するホルダケース背壁222の排気口223を有している。ホルダケース22の開口部221側では、放電電極21と感光体1との間にグリッド電極23が配置されている。ホルダケース22の排気口223に対して、該ケース内から排気する排気装置24が連通配置されており、排気装置24はホルダケース22内からの排気によりホルダケース22内の放電生成物を外部へ排出できる。
帯電装置2は、さらに、ホルダケース22の片側部分224、すなわち、感光体1表面の移動方向(図中時計回り方向CW)を横切る方向(感光体1の回転軸線方向と同方向)に延びる両側部分のうち感光体1表面移動方向CWにおいて下流側部分224に、感光体1表面に接触配置された粉煙トナー進入阻止シート部材25も設けられている。該ケース下流側部分224はグリッド電極23より高い位置まで立ち上がっている。
グリッド電極23は、全体として、放電電極21と同方向に長く延びる長方形状の形態のものである。グリッド電極23の感光体1表面の移動方向(図中時計回り方向CW)を横切る方向(感光体1の回転軸線方向と同方向)に延びる両端縁231、232のうち感光体1表面移動方向CWにおいて下流側端縁231には気流制御板23aが設けられており、上流側端縁232には気流制御板23bが設けられている。
気流制御板23a、23bは、本例ではグリッド電極23と一体的に形成されている。 気流制御板23aは、グリッド電極23の下流側端縁231からホルダケース22内へホルダケース背壁222へ向けその手前まで延在している。グリッド電極23の下流側端縁231とホルダケース22の下流側部分224の内壁面との間隙距離はXであり、気流制御板23aのホルダケース内自由端eとホルダケース22の下流側部分224の内壁面との間隙距離はYであり、X<Yの関係に設定されている。
気流制御板23bは、グリッド電極23の上流側端縁232からホルダケース22内へホルダケース背壁222へ向けその手前まで延在している。気流制御板23bとホルダケース22の上流側部分225の内壁面との間隙距離は気流制御板23bの全体にわたり一定である。
以上説明したプリンタPRによると、図示省略の感光体駆動モータにより感光体1が図中時計方向CWに回転駆動され、その表面が、図示省略の電源から電力印加される帯電装置2にて所定電位(例えば−450V〜−500V程度)に帯電され、その帯電域に画像露光装置3から、形成しようとする画像に応じた画像露光が施され、そにより静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置4における現像ローラ41にて現像されて可視トナー像とされる。このとき、現像ローラ41には、図示省略の電源から現像バイアス電圧(例えば−320V程度)が印加され、図示省略の現像モータにて回転駆動される
一方、図示省略のカセットから媒体供給ローラにて記録媒体Sが引き出され、タイミングローラ対7へ供給される。タイミングローラ対7は、図示省略のクラッチにてその回転がオン、オフされ、感光体1上のトナー像の転写ローラ51への到来にあわせて、記録媒体Sを転写領域へ供給する。すると、図示省略の転写電源から転写バイアス電圧(例えば800V〜1000V程度)が印加された転写ローラ51にて感光体1上のトナー像が記録媒体Sに転写され、ひき続き、該記録媒体Sは定着装置8に通され、トナー像が加熱加圧下に定着され、図示省略のトレイに排出される。このようにして画像形成される。
前記のようにトナー像の記録媒体Sへの転写後、感光体1上に残留する残留トナーはクリーニング装置6のクリーニングブレード61にて除去清掃される。このとき、トナーの外添剤のような微粒子の一部がブレード61と感光体1表面との間に入り込んで滑剤として作用することで、ブレード61のエッジの損傷が抑制されるが、該微粒子は感光体1表面の移動とともに帯電装置2に臨む領域へ移行する。
クリーニング装置6のブレード61をすり抜けてきたトナー外添剤等の微粒子pは、シート部材25にて通過が阻止される。進行を阻止されてシート部材25から剥がれる微粒子pは、静電電気力及び微粒子の重力落下も手伝ってグリッド電極23の下流側端部に付着蓄積し易い。しかし、グリッド電極23の下流側端縁231、換言すれば、シート部材25に近い方の端縁231に、該下流側端縁からホルダケース22内へ延びて自由端eを有する気流制御板23aが設けられているので、気流制御板23aとホルダケース下流側部分224の内壁との間が微粒子吸引排出ダクトとして作用し、シート部材25からの微粒子pは、排気装置24によるホルダケース22内からの排気にともなって、気流制御板23aとホルダケース下流側内壁との間へ吸引され易く、さらに該ホルダケース内から外部へ排出されやすい。
グリッド電極23の下流側端縁231とホルダケース下流側部分224の内壁との間隙距離Xは気流制御板23aのホルダケース内における自由端eと該ホルダケースの下流側内壁との距離Yより小さく絞られている。また、排気装置24による排気量は一定或いは略一定である。従って、排気装置24の運転により発生する気流については、距離Xの隙間における気圧は距離Yの隙間における気圧より低く、距離Xの隙間における気流速度は距離Yの隙間における気流速度より大きくなる。そのため、シート部材25からの微粒子pは該高速気流にのって、専ら、且つ、円滑に気流制御板23aとホルダケース下流側部分224の内壁との間へ吸引され、さらに該ホルダケース内から外部へ排出される。
なお、上流側の気流制御板23bとホルダケース上流側部分225の内壁との間にも気流が発生し、例えばクリーニング装置6から直接的に帯電装置2へ飛来してくる微粒子があるとすれば、そのような微粒子の少なくとも一部の吸引、排出に寄与させることが可能である。
かくして、クリーニング装置6をすり抜けてきた微粒子pのグリッド電極23への付着蓄積が抑制され、それだけ長期にわたり感光体1表面の帯電不良を抑制することができ、ひいては、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる。
以上説明したプリンタPRはモノクロ画像を形成するものであるが、本発明はタンデム型、4サイクル型等のカラー画像形成装置にも適用可能である。
図4にタンデム型カラープリンタの例(プリンタCPR)を示す。
図4に示すプリンタCPRは、駆動ローラ31及びこれに対向する従動ローラ32に巻き掛けられて駆動ローラ31で図中反時計方向(図中矢印方向)に回転駆動される、無端の中間転写ベルトBLを備えている。ローラ32には中間転写ベルトBL上の残留トナー等を除去するクリーナCLが臨んでおり、駆動ローラ31には2次転写ローラ30が臨んでいる。2次転写ローラ30の上方には定着装置80が設置されている。
ローラ32、31の間には中間転写ベルトBLに沿って、ローラ32から31に向けて、イエロー画像形成部Y、マゼンタ画像形成部M、シアン画像形成部C及びブラック画像形成部Kがこの順序で配置されている。
各画像形成部は、ドラム型の負帯電性感光体11を備えており、該感光体の周囲に帯電装置2、画像露光装置13、現像装置14、1次転写ローラ16及び感光体上の残留トナー等を除去するクリーニング装置15がこの順序で配置されている。1次転写ローラ16は中間転写ベルトBLを間にして感光体11に対向している。現像装置14は負帯電性トナーを用いて反転現像する現像装置である。
各画像形成部における帯電装置2は、図4ではその詳細の図示を省略しているが、さきに説明したプリンタPRにおける帯電装置2と実質上同構造の帯電装置であり、放電電極21と、該放電電極を保持して内蔵したホルダケース22と、ホルダケース開口部に設けたグリッド電極23とを含んでおり、さらに、感光体11表面に接触配置された粉煙トナー進入阻止シート部材25及びグリッド電極23に連なる前記間隙関係X<Yを満たす下流側の気流制御板23aや上流側の気流制御板23b、ホルダケースの排気口223に連通する排気装置を備えている。
図4に示すプリンタによると、次のように画像形成がなされる。
最終的に形成されるべき画像に応じて、画像形成部Y、M、C及びKのうち少なくとも一つにおいて画像が形成される。
画像形成部Y、M、C及びKのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Yにおいてイエロートナー像が形成され、中間転写ベルトBLに1次転写される。
すなわち、イエロー画像形成部Yにおいて、感光体11が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置2にて感光体11表面が一様に所定電位(例えば−450V〜−500V程度)に帯電せしめられ、該帯電域に画像露光装置13からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体11上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置14の、現像バイアス(例えば−320V程度)が印加さた現像ローラにて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が1次転写電圧(例えば800V〜1000V)が印加された1次転写ローラ16にて中間転写ベルトBL上に転写される。
同様にして、マゼンタ画像形成部Mにおいてマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルトBLに転写され、シアン画像形成部Cにおいてシアントナー像が形成されて中間転写ベルトBLに転写され、ブラック画像形成部Kにおいてブラックトナー像が形成されて中間転写ベルトBLに転写される。
イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルトBL上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして中間転写ベルトBL上に形成された多重トナー像は中間転写ベルトBLの回動により2次転写ローラ30へ向け移動する。
一方、図示省略の、転写紙等の記録媒体の供給部から記録媒体Sが、タイミングローラ対70へ供給され、さらに、該タイミングローラ対70から、中間転写ベルトBL上の多重トナー像と同期をとって転写ベルトBLと2次転写ローラ30との間に供給され、2次転写電圧(例えば2kV〜3kV程度)が印加された2次転写ローラ30にて多重トナー像が該記録媒体S上に転写される。その後記録媒体Sは定着装置80に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Sに定着され、所定のカラー画像が形成される。
さきに説明したモノクロプリンタPRにおける、気流制御板23a等を有する帯電装置2と実質上同構造の帯電装置2をY、M、C、Kの各画像形成部が備えている図4のプリンタCPRと、該プリンタにおいて帯電装置を、かかる気流制御板23aを組み合わせていない従来形のグリッド電極を採用したほかは帯電装置2と実質上同構造の帯電装置に取り替えたプリンタとを用いて、白筋状画像ノイズ発生の有無を調べた。その結果を次表に示す。この実験における周囲環境は温度10℃、相対湿度15%であり、各記録媒体Sへのプリントは、印字率20%〔4色カラー部分/白地部分〕(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各部分が5%ずつ)の文字パターンを印字することで行い、1枚目プリント(初期)とその後の500枚プリントごとに白筋発生の有無を調べた。次表において、「○」は無視できない白筋が発生しなかったことを示しており、「×」は無視できない白筋が発生したことを示している。

X=1mm X=1mm X=1mm
Y=2mm Y=1.5 mm Y=1mm
初期 ○ ○ ○
500枚 ○ ○ ○
1000枚 ○ ○ ○
1500枚 ○ ○ ×
2000枚 ○ ○ 以後プリントせず。
2500枚 ○ × 3000枚 ○ 以後プリントせず。
3500枚 ○
4000枚 ○
4500枚 ○
上記実験結果表からわかるように、X=1mm、Y=2mmの場合、プリント枚数4500枚目でも無視できない白筋の発生は認められなかったが、X=Yの場合は、プリント枚数1500枚で既に白筋状ノイズが認められた。また、X=1mm、Y=1.5mmの場合より、X=1mm、Y=2mmの場合の方が、すなわち、YがXに比べて大きいほど、長期にわたり白筋状ノイズが発生しない、と言える。
以上の実験結果から、グリッド電極の少なくとも下流側端縁に、該下流側端縁からホルダケース内へ延在する気流制御板を設け、該グリッド電極下流側端縁とホルダケースの下流側内壁との距離Xと、気流制御板のホルダケース内における自由端と該ホルダケース下流側内壁との距離YとをX<Yの関係に設定すれば、微粒子のグリッド電極への付着蓄積を抑制して、それだけ長期にわたり白筋状画像ノイズの発生を抑制して良好な画像を形成できることが確認された。
また、Y≧1.5X、より好ましくはY>1.5X、さらに好ましくは、Y≧2Xと言える。
図1及び図2に示すタイプの帯電装置2では、気流制御板23aは、ホルダケース22の排気口223より下流側寄り位置へ向け延在しているが、図3に示すように、排気口223へ向けて延在させてもよい。そうすることで、排気口223のうちグリッド電極23に直接的に臨む部分が狭くなり、グリッド電極23を通ってホルダケース22内へ流れる風量がそれでけ減少し、そのため、グリッド電極23への微粒子到来がそれだけ抑制され、一層グリッド電極23への微粒子の付着蓄積が抑制される。
本発明は、電子写真方式等による画像形成にあたり、静電潜像担持体表面を静電潜像形成に先立って所定電位に帯電させる帯電装置として、グリッド電極及び粉煙トナー進入阻止シート部材を有するコロナ帯電装置を用いる場合において、該グリッド電極に、クリーニング装置をすり抜けてきて該シート部材に通過が阻止されるトナー外添剤のような微粒子が付着蓄積することを抑制し、それだけ静電潜像担持体の帯電不良、ひいては画像ノイズの発生を抑制することに利用できる。
本発明に係る帯電装置の1例を備えた画像形成装置の1例(プリンタ)の概略構成を示す図である。 図1に示す帯電装置部分の拡大図である。 本発明に係る帯電装置の他の例を示す図である。 本発明に係る帯電装置例を備えた画像形成装置の他の例(カラープリンタ)の概略構成を示す図である。
符号の説明
PR 画像形成装置例であるプリンタ
1 感光体
2 帯電装置
21 放電電極
22 ホルダケース
221 放電用開口部
222 ホルダケース背壁
223 排気口
224 ホルダケースの下流側部分
225 ホルダケースの上流側部分
23 グリッド電極
231 グリッド電極下流側端縁
232 グリッド電極上流側端縁
23a、23b 気流制御板
e 気流制御板23aの自由端
24 排気装置
25 粉煙トナー進入阻止シート部材
p 微粒子
3 画像露光装置
4 現像装置
41 現像ローラ
5 転写装置
51 転写ローラ
6 クリーニング装置
61 クリーニングブレード
7 タイミングローラ対
8 定着装置
S 記録媒体
CPR カラープリンタ
Y イエロー画像形成部
M マゼンタ画像形成部
C シアン画像形成部
K ブラック画像形成部
11 感光体
12 帯電装置
13 画像露光装置
14 現像装置
15 クリーニング装置
16 1次転写ローラ
31 駆動ローラ
32 従動ローラ
BL 中間転写ベルト
CL クリーナ
30 2次転写ローラ
70 タイミングローラ対
80 定着装置

Claims (4)

  1. 表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置に用いる該帯電装置であって、放電電極と、該放電電極を保持して内蔵し、前記静電潜像担持体に向け開口したホルダケースと、該ホルダケースの開口側で該放電電極と前記静電潜像担持体表面との間に配置されるグリッド電極と、該ホルダケース内から排気する排気装置と、該ホルダケースの、前記静電潜像担持体表面の移動方向を横切る方向に延びる両側部分のうち該静電潜像担持体表面移動方向において下流側部分に設けられて該静電潜像担持体表面に当接配置された粉煙トナー進入阻止シート部材とを含んでいる帯電装置であり、該グリッド電極は、前記静電潜像担持体表面移動方向を横切る方向に延びる両端縁のうち、少なくとも該静電潜像担持体表面移動方向において下流側の端縁に、該下流側端縁から前記ホルダケース内へ該ホルダケースの該静電潜像担持体表面移動方向において下流側の内壁に沿って延びて自由端を有する気流制御板が設けられており、該グリッド電極の前記下流側端縁と該ホルダケースの下流側内壁との距離Xと、該気流制御板のホルダケース内における自由端と該ホルダケースの下流側内壁との距離YとがX<Yの関係にあることを特徴とする帯電装置。
  2. 前記排気装置は、前記グリッド電極とは反対側のホルダケース背壁に形成された排気口に連通しており、前記気流制御板は、前記グリッド電極の下流側端縁から該ホルダケース背壁の方に向かって延在している請求項1記載の帯電装置。
  3. 前記気流制御板は、前記グリッド電極の下流側端縁から該ホルダケース背壁の方に向かって、且つ、該ホルダケース背壁の前記排気口に向かって延在している請求項2記載の帯電装置。
  4. 表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写し、該トナー像転写後静電潜像担持体上に残留する残留トナーをクリーリング装置で除去清掃する画像形成装置であって、該帯電装置として請求項1、2又は3記載の帯電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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