JP2003045610A - コロナ放電ワイヤ、このコロナ放電ワイヤを備えたコロナ放電装置および放電ワイヤの固定方法。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定の捲回状態で放電ワイヤの端部を引張
スプリングのフック部に捲回処理させることで、放電ワ
イヤに過度のストレスを与えることなく、極めて安定し
た保持を実現する。 【解決手段】 少なくとも一方側端部にコロナ放電器に
張架させるための引張スプリングを備えたコロナ放電用
ワイヤであって、該ワイヤは引張スプリングのフック部
に対して放電用ワイヤ本体部分と捲回用自由端部との双
方が捲回状態で保持されている。またこの放電ワイヤの
フックをエンドブロック内に設けた電極に引掛けること
を特徴としたコロナ放電装置である。なお、捲回に当っ
ては、コロナ放電ワイヤを引張りスプリングのフック部
で約１００から１４０度の角度を維持しながら捲回する
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を用い
たレーザープリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像
形成装置に使用されるコロナ放電装置に関するものであ
り、より詳細には、コロナ放電装置に使用される放電ワ
イヤの改良された取付け技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式を採用した画像
形成装置においては、感光体を一様帯電したり、感光体
上に形成された静電荷潜像を顕像化させたトナー像を用
紙に転写させたりするためにコロナ放電装置（コロナチ
ャージャー）が利用されている。

【０００３】このコロナ放電装置は、適用する画像形成
装置の大きさや処理速度によっても相違するが、基本的
には図１に示したような構造をしている。すなわち、全
体として１で示すコロナ放電装置は、略コの字状に成型
された金属製のシールドケース２の両端部に絶縁性樹脂
によって成型されたエンドブロック３，４が取り付けら
れ、このエンドブロック３，４間にコロナ放電ワイヤ５
が張架されている。

【０００４】一方のエンドブロック４には、画像形成装
置本体に設けられた高圧電源に接続される端子６が設け
られ、この端子６は、その一端がエンドブロック４内に
あって、電極７と電気的に接続されている。さらにこの
電極７にはフック状の係合部８が形成されている。そし
てコロナ放電ワイヤ５の端部に保持された引張スプリン
グ９のフック１０を引っ掛けることで係止させている。
他方のエンドブロック３にはコロナ放電ワイヤ５の多端
部を電気的に浮いた状態、つまりシールドケース２など
とな電気的に接続されていない状態で固定ビス１１とワ
ッシャ１２とを用いてエンドブロック３内に固定され
る。なお、各エンドブロック３，４には絶縁性樹脂で成
型されたフタ１３，１４がかぶせられている。

【０００５】このシールドケース２は、画像形成装置本
体に装着した際には、例えば画像形成装置本体との接続
部１５を利用して接地されるよう電気的に接続される。
かくして、コロナ放電ワイヤ５とシールドケース２との
間に高電圧が付与され、放電が行われることとなる。

【０００６】この放電ワイヤは例えば０．０５ｍｍから
０．２ｍｍの太さのタングステンもしくは其の合金から
なる線材から構成され、必要に応じて表面にメッキされ
ているものもある。通常、この放電ワイヤの端部は圧着
もしくはスポット溶接などの手段を用いて端子などと電
気的に接続されている。そして、この一方の端子を前述
した引っ張りスプリングの両端に形成されたフックの一
方側と係止されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような端子を使用
する場合、放電ワイヤと端子とが強固に接続されるため
高い耐久性が期待できるものの、実際には圧着方法の不
完全や溶接の不完全によって、圧着部分で放電ワイヤが
切断したり、またスポット溶接を施す場合も適切な溶接
を施さないと、圧着同様に溶接部分との界面でワイヤの
切断事故が発生する。この原因は、放電ワイヤに高電圧
を印加すると放電ワイヤ自体に振動が発生し、この振動
により、放電ワイヤと端子との接続部に負荷が集中する
結果、圧着部分や溶接部分に過度のストレスがかかって
いる場合には、そこを起点とした金属疲労によりワイヤ
切断に至るのである。したがって、放電ワイヤに過度の
ストレスを生じさせないような加工を施すこととなり、
直接接続する場合に比べ、結果としてコストアップにも
つながる。

【０００８】このような観点から、こうした端子を使用
することなく、単に放電ワイヤの端部を引張スプリング
のフック部に捲回させることも試みられている（図５参
照）。しかしながら、この場合は、ワイヤ本体を軸にし
て自由端部のみを捲回処理するようにし、放電ワイヤに
過度のストレスが発生しないようにしている。しかしな
がら、このうような方法で捲回した場合には、フック部
近傍に大きなサークルが形成され、フックから容易に離
脱してしまう。そのため、引張スプリングを係止した放
電ワイヤの取扱いはわずらわしく、改善の余地が残って
いた。

【０００９】そこで、本発明者は放電ワイヤの処理に関
して鋭意研究した結果、特定の捲回処理を施す場合に
は、放電ワイヤに過度のストレスを与えることなく、極
めて安定した保持が可能となることを見出した。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項1の発明は少なくとも一方側端部にコロ
ナ放電器に張架させるための引張スプリングを備えたコ
ロナ放電用ワイヤであって、該ワイヤは引張スプリング
のフック部に対して放電用ワイヤ本体部分と捲回用自由
端部との双方が捲回状態で捲回保持されていることを特
徴とする放電電極用ワイヤ。この請求項１の発明によれ
ば、放電ワイヤを双方が捲回状態となるように巻きつけ
ることで、引張スプリングのフック近傍まで緻密に捲回
できるため、放電ワイヤ自体の締まりが強いばかりでな
く、捲回保持した放電ワイヤがフックから外れにくくな
り、取り回しが容易となる。したがって、引張スプリン
グを取り付けた状態で交換部品として取り扱うことがで
きる。

【００１１】また請求項２の発明は、放電ワイヤの一端
に保持した引張スプリングを高電圧印加用の電極部と接
続された係合部に引掛け、この放電ワイヤをシールドケ
ースの両端に設けられたエンドブロック間に張架したコ
ロナ放電装置であって、この放電ワイヤは引張スプリン
グのフック部に対して放電用ワイヤ本体部分と捲回用自
由端部との双方が捲回状態で捲回保持されていることを
特徴とするコロナ放電装置である。この請求項２の発明
によれば、エンドブロックからコロナ放電ワイヤを装脱
着する作業が容易となり、コロナ放電装置の生産性や装
置自体のメンテナンス性能が高められる。

【００１２】さらにまた請求項３の発明は、コロナ放電
装置本体端部のエンドブロックに設けられた高電圧印加
用の電極部と接続された係合部に所定張力下に係合させ
る引張スプリングに放電ワイヤを固定する固定方法であ
って、引張スプリングの一端に形成されたフックに対し
て、自由端側ワイヤ、フックとの係合部、ワイヤ本体と
が形成するワイヤ角度を100から140度の角度で維持し、
自由端側ワイヤの所定張力を付与した状態で少なくとも
5回以上引張スプリングを回転させることで放電ワイヤ
を捲回処理することを特徴とする放電ワイヤの固定方法
である。この発明によれば、引張スプリングに対してコ
ロナ放電ワイヤを安定して捲回処理ができ、コロナ放電
ワイヤの生産性が高められる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
細に説明する。第１図は本発明のコロナ放電装置の一例
を説明するための概観図であり、従来例として説明した
前述のコロナ放電装置とはコロナ放電ワイヤの引張スプ
リングのフック部との係合状態を除けば外観状は実質上
同じ構造である。

【００１４】そこで本発明の特徴部分であるコロナ放電
ワイヤ５の引張スプリング９のフック部１０との係合状
態について、第２図を用いて従来例（第５図）と比較し
ながら説明する。全体として２０で示すコロナ放電ワイ
ヤと引張スプリングのフック部２１との係合部分は、放
電用ワイヤ本体部分２２と捲回用自由端部２４との双方
が共に捲回状態の係合部２６を形成して保持されてい
る。すなわち、ワイヤ本体部分２２は、放電を行う部分
は実質上直線状態であるのに対して、係合部分２６はら
せん状に縒りがかかった状態となっている。一方、ワイ
ヤの自由端部２４は引張スプリングのフック部２１を半
周し同じくらせん状に縒りがかかった状態でワイヤ本体
と絡み合っている。なおこの実施例では縒りの回数は６
回となっている。

【００１５】このようにワイヤ本体部分２２と自由端部
２４ともに縒りがかけられているため、フック部と係合
する部分に形成されるサークル状部分２８は極めて小さ
なサークル状とすることができる。

【００１６】一方、第５図として前述した従来例の捲回
部分は、ワイヤ本体部分２２ａは、フック部２１ａの直
前まで直線状態を維持し、フック部２１ａを半周して自
由端部２４ａのみがワイヤ本体部分２２ａを周回するよ
うな状態で捲回されている。この場合もワイヤ端部は解
けることなく捲回処理できるが、フック部２１ａと係合
する部分に形成されるサークル状部分２８ａは比較的大
きなサークルとなってしまう。その結果、本発明と従来
技術とを対比すれば、このサークル状部分２８，２８ａ
の半径の大小差から、フック部分との係合が外れやすい
かしっかりと保持されるか理解できる。

【００１７】次に本発明の捲回状態を実現させるための
固定方法について説明する。第３図に示したものは、本
発明の捲回状態を実現するためのワイヤ固定装置であ
る。全体として３０で示した固定装置は、平面状の基盤
３２と、この基盤３２上に設置された捲回処理部３４
と、放電用ワイヤ３６を送り出すリール３８を取り付け
るリーダー部４０および、放電用ワイヤに一定の張力を
付与する負荷部分４２とから構成されている。

【００１８】捲回処理部３４はその本体内部にモータに
代表される回転手段４４が取り付けられ、側面から回転
手段４４より回転力が付与された回転軸４６が突出して
いる。この回転軸４６の端部４８はフック状に形成さ
れ、このフック部４８に引張スプリング５０の一端側の
フックを係止するようになっている。

【００１９】一方、リーダー部４０は、駆動手段が連結
されていない自由回転可能な回転軸５２が２つの平行な
側版５４に軸支されている。そしてこの回転軸５２の一
端側には放電用ワイヤを巻きつけたリール３８が取り付
けられるようになっている。またこの回転軸５２の多端
側には回転軸の回転に一定の負荷を生じさせる負荷発生
装置（（株）工進精工所製のパーマトルクを使用）５６
が設けられており、捲回処理時にリール３８から送り出
す放電用ワイヤ３６に一定の張力を付与することができ
る。この負荷発生装置５６は、使用するワイヤの太さ
や、目的とする放電装置の大きさに応じて適切な負荷を
発生できるよう調節機構（図示せず）が取り付けられて
いる。

【００２０】次に捲回処理部３４の図中左側には基盤か
ら立設させた支持部材６０に回転自在にプーリ６２を取
り付けたワイヤ端部負荷発生機構４２が設けられてい
る。この装置では、基盤から回転軸４６の軸心までの高
さＨとプーリー６２の上面の溝までの高さＨａとを実質
上同じに設定している。こうすることで、回転軸のフッ
クに係止した引張りスプリング５０を回転させたとき
に、放電用ワイヤ３６が水平方向へ保持され回転させる
ことができ、安定した捲回処理を実行できるからであ
る。なお図中７０は、リール３８から引出した放電用ワ
イヤ３６の自由端を一時的に保持するための保持機構で
あり、板バネ状の２枚の板部材を面接触状態で圧接さ
せ、この接触部分に放電用ワイヤの自由端を挟持するも
のである。

【００２１】次に、このワイヤ固定装置を用いた固定方
法について説明する。まず、回転軸４６のフック部４８
に引張りスプリング５０の一方側のフックを係止する。
次に、リーダー部４０に取り付けた放電用ワイヤ３６の
リール３８から放電用ワイヤ３６を引出し、この放電ワ
イヤ３６の自由端を引張スプリングの他方側のフック７
２に通す。こうしてフック７２を通した放電ワイヤ３６
の端部には錘７４がぶら下げられたクリップ７５を取り
付け、ワイヤ端部負荷発生機構のプーリー６２の溝を介
して第４図に示したようにぶら下げる。

【００２２】このとき引張スプリング５０のフック部７
２に形成された放電ワイヤ３６の角度αは、この実施例
では１２０度（回転軸４６に対して対象となるようそれ
ぞれ６０度の角度）に設定されている。かくして、放電
用ワイヤ３６の自由端部には錘７４による負荷が、また
放電ワイヤ３６を送り出すリール３８には負荷調整装置
５６による負荷がそれぞれかけられる。このように双方
に同じ大きさの負荷がかけられた状態で、スイッチ８０
をＯＮするとゆっくり回転軸４６が回転し、引張スプリ
ング５０自体が回転することで、そのフック部７２に放
電用ワイヤ３６が回転軸４６を中心としてワイヤ双方が
捲回状態となるように縒られていく。そして、回転軸が
６回転するとスイッチが自動的に解除され回転軸４６は
停止する。

【００２３】上記実施例では、放電用ワイヤとして金メ
ッキ処理された太さ０．０６ミリタングステンワイヤを
使用したもので、放電用ワイヤの自由端には約３５グラ
ムの負荷がかけられている。

【００２４】また上記実施例では、フック７２の位置で
の放電用ワイヤの角度を１２０度で行ったが、角度以外
は同じ条件として、９０度、１００度，１３０度、１４
０度で捲回処理したものをそれぞれ複数形成した実験を
実施した。その結果、９０度の比較的小さい角度で行っ
た場合には、捲回処理部分の捲回密度が大きくなり、そ
の結果フック部のサークル２８（第２図参照）も他の角
度のものよりも大きなものとなって、中にはフック７２
から巻きつけた放電用ワイヤが抜け落ちるものもあっ
た。一方、１００度、１３０度と１４０度のものでは、
このような抜け落ちは生じなかったものの、１４０度の
比較的大きな角度で巻きつけたものは、放電ワイヤと引
張スプリングとをそれぞれ手で持って保持状態を確認し
たところ、頻度的には少なかったものの捲回処理部分で
放電用ワイヤが切断するものがあった。切断された捲回
処理部を注意深く観察すると捲回部分が極めて密接した
状態で捲回されており、この部分でのタングステンワイ
ヤに与えるストレスが大きかったことが理解できる。な
お、放電ワイヤの太さが幾分変わった場合でも、上記範
囲にある限り良好な捲回処理ができるが上記実施例より
も放電用ワイヤの太さが小さい場合には上記範囲内にお
いて幾分大きな角度で、また放電用ワイヤの太さがより
太い場合には同じく幾分小さ目角度で捲回処理するのが
望ましい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、コロナ放電ワイヤ
を引張りスプリングのフック部に捲回処理するにあたっ
ては、放電ワイヤ本体部と自由端部とを双方が捲回状態
となるようにすることで、極めて取り扱いの優れた捲回
処理を施すことができた。したがって、放電用ワイヤと
引張スプリングとを捲回処理した状態で交換部品として
流通させることが可能となり、コロナ放電装置のワイヤ
交換作業が極めて容易に行えるものである。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態である画像形成装置の外
観斜視図。

【図２】 本発明に係る法でワイヤと引張スプリングと
の係合状態を説明するための要部拡大図。

【図３】 本発明に係る放電ワイヤを捲回処理するため
の装置の上面図。

【図４】 同斜視図

【図５】 従来の放電ワイヤと引張スプリングとの係合
状態を説明するための要部拡大図。

【符号の説明】

１ コロナ放電装置 ２ シールドケース ５ 放電用ワイヤ ９ 引張スプリング ２１ フック部 ２６ 係合部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方側端部にコロナ放電器に
   張架させるための引張スプリングを備えたコロナ放電用
   ワイヤであって、該ワイヤは引張スプリングのフック部
   に対して放電用ワイヤ本体部分と捲回用自由端部との双
   方が捲回状態で保持されていることを特徴とする放電電
   極用ワイヤ。
2. 【請求項２】 放電ワイヤの一端に保持した引張スプリ
   ングを高電圧印加用の電極部と接続された係合部に引掛
   け、この放電ワイヤをシールドケースの両端に設けられ
   たエンドブロック間に張架したコロナ放電装置であっ
   て、 この放電ワイヤは引張スプリングのフック部に対して放
   電用ワイヤ本体部分と捲回用自由端部との双方が捲回状
   態で保持されていることを特徴とするコロナ放電装置。
3. 【請求項３】 コロナ放電装置本体端部のエンドブロッ
   クに設けられた高電圧印加用の電極部と接続された係合
   部に所定張力下に係合させる引張スプリングに放電ワイ
   ヤを固定する固定方法であって、引張スプリングの一端
   に形成されたフックに対して、自由端側ワイヤ、フック
   との係合部、ワイヤ本体とが形成するワイヤ角度を100
   から140度の角度で維持し、自由端側ワイヤの所定張力
   を付与した状態で少なくとも5回以上引張スプリングを
   回転させることで放電ワイヤを捲回処理することを特徴
   とする放電ワイヤの固定方法。