JP2013109200A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グリッド電極を湾曲形状にして感光体に高精度で位置決めする。
【解決手段】感光体６２を支持するハウジング９０、９１を備えた潜像形成部と、チャージワイヤ１０２Ａ、１０２Ｂおよびグリッド電極１０４を備えた帯電ユニット１００と、グリッド電極１０４の幅方向両端部を規制する規制部１６０Ａ、１６１Ａと、ハウジング９０、９１に設けられ、グリッド電極１０４に面した位置に、曲率中心が感光体６２の回転中心と共通とされて感光体６２からの高さが感光体６２とグリッド電極１０４との規定の間隔とされた湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１が形成された突当部９０Ａ、９１Ａとを有し、湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１が突き当てられてグリッド電極１０４が湾曲する。
【選択図】図１２

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

像保持体に潜像を形成し、その潜像にトナーを供給してトナー像を形成する画像形成装置においては、帯電装置によって像保持体の外周面を帯電させている。

このような帯電装置は、像保持体に電荷を供給するチャージワイヤ（放電電極の一例）と、像保持体の電位を制御するグリッド電極（制御電極の一例）を備えている。そして、像保持体の帯電速度を向上させるために、グリッド電極を像保持体に沿って湾曲させた湾曲形状のものがある。

なお、帯電装置に関する技術としては、例えば特開２００８−２６２１１４公報に記載されたものが知られている。

特開２００８−２６２１１４号公報

本発明は、制御電極を湾曲形状にして潜像保持体に対して高精度で位置決めすることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の画像形成装置は、円筒状の潜像保持体、および当該潜像保持体の両端に配置されて前記潜像保持体を回転自在に支持する２つの支持部材を備えた潜像形成部と、放電によって前記潜像保持体に電荷を供給する放電電極、および前記放電電極と前記潜像保持体との間に配置されて前記潜像保持体の電位を制御する制御電極を備え、前記潜像保持体の外周面を予め設定された電位に帯電させる帯電手段と、前記帯電手段における前記制御電極の長手方向の両端部に位置する箇所に設けられ、前記制御電極の幅方向の両端部を規制する規制部と、前記２つの支持部材にそれぞれ設けられ、前記制御電極に面した位置に、曲率中心が前記潜像保持体の回転中心と共通とされるとともに前記潜像保持体の外周面からの高さが前記潜像保持体と前記制御電極との規定の間隔とされた湾曲面が形成され、前記潜像保持体側から前記制御電極に突き当てられる突当部とを有し、前記帯電手段を前記潜像形成部に装着したときに前記湾曲面が前記制御電極に突き当てられて当該制御電極が前記湾曲面の形状に変形される、ことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、制御電極を湾曲形状にして潜像保持体に対して高精度で位置決めすることが可能になる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成ユニットの構成図である。 本発明の実施の形態に係る感光体周りの構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る感光体および帯電ユニットの配置状態を示す斜視図である。 （Ａ）本発明の実施の形態に係る帯電ユニットを感光体に近づけた状態を示す説明図である。（Ｂ）本発明の実施の形態に係る帯電ユニットを感光体から離した状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係るグリッド電極の電極部の形状を示す説明図である。 （Ａ）本発明の実施の形態に係るグリッド電極の全体構成を示す斜視図である。（Ｂ）本発明の実施の形態に係るグリッド電極の短手方向の断面図である。 本発明の実施の形態に係る帯電ユニットの一端部を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係る帯電ユニットの他端部を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係る帯電ユニットと感光体との関係を示す斜視図である。 図１０の要部を示す斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）帯電ユニットが潜像形成部に装着されるときのプロセスを順を追って示す説明図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１には、本発明の一実施の形態としての画像形成装置１０が示されている。

図示する画像形成装置１０は、上下方向（矢印Ｖ方向）の下側から上側へ向けて、記録用紙Ｐが収容される用紙収容部１２と、用紙収容部１２の上に設けられ用紙収容部１２から供給される記録用紙Ｐに画像形成を行う画像形成部１４と、画像形成部１４の上に設けられ読取原稿Ｇを読み取る原稿読取部１６と、画像形成部１４内に設けられ画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部２０と、を含んで構成されている。なお、以後の説明では、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上下方向を矢印Ｖ方向、左右（水平）方向を矢印Ｈ方向、奥行き（水平）方向を矢印＋Ｄ方向と記載する。

用紙収容部１２は、記録媒体の一例としてのサイズの異なる記録用紙Ｐが収容される第１収容部２２、第２収容部２４および第３収容部２６が設けられている。第１収容部２２、第２収容部２４および第３収容部２６には、収容された記録用紙Ｐを画像形成装置１０内に設けられた搬送路２８に送り出す送り出しロール３２が設けられており、搬送路２８における送り出しロール３２よりも下流側には、記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送ロール３４および搬送ロール３６が設けられている。また、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向で搬送ロール３６よりも下流側には、記録用紙Ｐを一端停止させるとともに、決められたタイミングで後述する二次転写位置へ送り出す位置合せロール３８が設けられている。

搬送路２８の上流側部分は、画像形成装置１０の正面視において、矢印Ｖ方向に向けて用紙収容部１２の左側から画像形成部１４の左側下部まで直線状に設けられている。また、搬送路２８の下流側部分は、画像形成部１４の左側下部から画像形成部１４の右側面に設けられた排紙部１５まで設けられている。さらに、搬送路２８には、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うために記録用紙Ｐが搬送および反転される両面搬送路２９が接続されている。

両面搬送路２９は、画像形成装置１０の正面視において、搬送路２８と両面搬送路２９の切り替えが行われる第１切替部材３１と、画像形成部１４の右側下部から用紙収容部１２の右側まで矢印−Ｖ方向（図示の下方向）に直線状に設けられた反転部３３と、反転部３３に搬送された記録用紙Ｐの後端が進入するとともに矢印Ｈ方向（図示の左方向）に搬送される搬送部３７と、反転部３３と搬送部３７の切り替えが行われる第２切替部材３５と、を有している。そして、反転部３３には一対の搬送ロール４２が間隔をあけて複数箇所に設けられており、搬送部３７には一対の搬送ロール４４が間隔をあけて複数箇所に設けられている。

第１切替部材３１は三角柱状の部材であり、図示しない駆動手段によって先端部が搬送路２８または両面搬送路２９のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送方向を切り替えるようになっている。同様に、第２切替部材３５は正面視で三角柱状の部材であり、図示しない駆動手段によって先端部が反転部３３または搬送部３７のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送方向を切り替えるようになっている。なお、搬送部３７の下流側端部は、搬送路２８の上流側部分にある搬送ロール３６の手前側に案内部材（図示省略）により接続されている。また、画像形成部１４の左側面には、折り畳み式の手差給紙部４６が設けられており、手差給紙部４６から搬送路２８の位置合せロール３８の手前までが接続されている。

原稿読取部１６は、読取原稿Ｇを１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置５２と、原稿搬送装置５２の下側に配置され１枚の読取原稿Ｇが載せられるプラテンガラス５４と、原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿Ｇまたはプラテンガラス５４に載せられた読取原稿Ｇを読み取る原稿読取装置５６とが設けられている。

原稿搬送装置５２は、一対の搬送ロール５３が複数配置された自動搬送路５５を有しており、自動搬送路５５の一部は、読取原稿Ｇがプラテンガラス５４上を通るように配置されている。また、原稿読取装置５６は、プラテンガラス５４の左端部に静止した状態で原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿Ｇを読み取り、または矢印Ｈ方向に移動しながらプラテンガラス５４に載せられた読取原稿Ｇを読み取るようになっている。

一方、画像形成部１４は、装置本体１０Ａの中央に潜像保持体の一例としての円筒状の感光体６２が設けられている。感光体６２は、図示しない駆動手段によって矢印＋Ｒ方向（図示の時計回り）に回転するとともに、光照射によって形成される静電潜像を保持するようになっている。また、感光体６２の上方で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、感光体６２の表面を帯電する帯電装置の一例としてのスコロトロン方式の帯電ユニット１００が設けられている。なお、帯電ユニット１００の詳細については後述する。

図２に示すように、感光体６２の回転方向における帯電ユニット１００よりも下流側で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、露光装置６６が設けられている。露光装置６６は、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）で構成されており、帯電ユニット１００により帯電した感光体６２の外周面に、各トナー色に対応した画像信号に基づき光を照射（露光）して、静電潜像を形成するようになっている。なお、露光装置６６はＬＥＤ方式に限らず、例えば、レーザ光をポリゴンミラーで走査するものであってもよい。

感光体６２の回転方向で露光装置６６の露光光が照射される部位よりも下流側には、感光体６２の外周面に形成された静電潜像を決められた色のトナーで現像して可視化させる現像手段の一例としての回転切り替え式の現像装置７０が設けられている。

感光体６２の回転方向で現像装置７０よりも下流側であり且つ感光体６２の下側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト６８が設けられている。中間転写ベルト６８は、無端状であり、制御部２０により回転駆動される駆動ロール６１、中間転写ベルト６８に張力を付与するための張力付与ロール６３、中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する複数の搬送ロール６５、および後述する二次転写位置において中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する補助ロール６９に巻き掛けられている。そして、中間転写ベルト６８は、駆動ロール６１が回転することにより、矢印−Ｒ方向（図示の反時計回り）に周回移動するようになっている。

また、中間転写ベルト６８を挟んで感光体６２の反対側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写させる一次転写ロール６７が設けられている。一次転写ロール６７は、感光体６２と中間転写ベルト６８とが接触する位置から中間転写ベルト６８の移動方向下流側に離れた位置で、中間転写ベルト６８の裏面に接触している。そして、一次転写ロール６７は、図示しない電源から通電されることにより、接地されている感光体６２との電位差で感光体６２のトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写するようになっている。

さらに、中間転写ベルト６８を挟んで補助ロール６９の反対側には、中間転写ベルト６８上に一次転写されたトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写させる転写手段の一例としての二次転写ロール７１が設けられており、二次転写ロール７１と補助ロール６９との間が記録用紙Ｐへトナー画像を転写する二次転写位置（図２の位置Ｑ）とされている。二次転写ロール７１は、中間転写ベルト６８の表面に接触している。そして、二次転写ロール７１は、図示しない電源から通電されることにより、接地されている補助ロール６９との電位差で中間転写ベルト６８のトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写するようになっている。

また、中間転写ベルト６８を挟んで駆動ロール６１の反対側には、中間転写ベルト６８の二次転写後の残留トナーを回収するクリーニング装置８５が設けられている。さらに、中間転写ベルト６８の周囲で張力付与ロール６３と対向する位置には、中間転写ベルト６８の表面に付されたマーク（図示省略）を検知することで中間転写ベルト６８上の予め定めた基準位置を検出し、画像形成処理の開始タイミングの基準となる位置検出信号を出力する位置検出センサ８３が設けられている。

感光体６２の回転方向で一次転写ロール６７よりも下流側には、中間転写ベルト６８に一次転写されずに感光体６２の表面に残留した残留トナー等を清掃するクリーニング装置７３が設けられている。クリーニング装置７３は、感光体６２の表面に接触するクリーニングブレード８７およびブラシロール８９（図２参照）により残留トナー等を回収する構成となっている。

また、感光体６２の回転方向でクリーニング装置７３の上流側（一次転写ロール６７よりも下流側）には、感光体６２の外周面に光を照射して除電を行う除電装置８６（図２参照）が設けられている。除電装置８６は、クリーニング装置７３による残留トナー等の回収前に感光体６２の外周面に光を照射して除電することで静電気による付着力を低減し、残留トナー等の回収率を高めるためのものである。さらに、クリーニング装置７３の下流側で且つ帯電ユニット１００の上流側には、残留トナー等の回収後の除電手段である除電ランプ７５が設けられている。

二次転写ロール７１によるトナー画像の二次転写位置は、前述の搬送路２８の途中に設定されており、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向（矢印Ａで図示）で二次転写ロール７１よりも下流側には、二次転写ロール７１によってトナー画像が転写された記録用紙Ｐにトナー画像を定着させる定着装置８０が設けられている。

定着装置８０は、記録用紙Ｐのトナー画像面側（上側）に配置され、通電により発熱する熱源を有する加熱ロール８２と、加熱ロール８２の下側に配置され記録用紙Ｐを加熱ロール８２の外周面に向けて加圧する加圧ロール８４とを含んで構成されている。なお、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向で定着装置８０よりも下流側には、排紙部１５または反転部３３へ向けて記録用紙Ｐを搬送する搬送ロール３９が設けられている。

一方、原稿読取装置５６の下側で現像装置７０よりも上側には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８Ｋ、７８Ｅ、７８Ｆが矢印Ｈ方向に並んで交換可能に設けられている。第１特別色Ｅおよび第２特別色Ｆは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の特別色（透明を含む）から選択され、または選択されないようになっている。

現像装置７０では、第１特別色Ｅおよび第２特別色Ｆが選択された場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｅ、Ｆの６色での画像形成を行い、第１特別色Ｅおよび第２特別色Ｆが選択されない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色での画像形成を行うようになっている。なお、本実施の形態では、一例として、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色で画像形成を行い、第１特別色Ｅおよび第２特別色Ｆを未使用とした場合について説明するが、他の例として、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色と第１特別色Ｅまたは第２特別色Ｆを用いて５色で画像形成を行ってもよい。

図２に示すように、現像装置７０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナー色にそれぞれ対応する現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆが、周方向に（反時計回りにこの順番で）並んで配置されており、回転手段であるモータ（図示省略）によって中心角で６０°ずつ回転することで、現像処理を行う現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆが切り替えられ、感光体６２の外周面と対向するようになっている。なお、現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆは同様の構成となっているため、ここでは現像器７２Ｙについて説明し、他の現像器７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆについては説明を省略する。

現像器７２Ｙは、本体となるケース部材７６を有しており、ケース部材７６内にトナーカートリッジ７８Ｙ（図１参照）からトナー供給路（図示省略）を経由して供給されるトナーおよびキャリアから成る現像剤（図示省略）が充填されている。また、ケース部材７６には、感光体６２の外周面と対向して矩形状の開口部７６Ａが形成されており、開口部７６Ａには、外周面が感光体６２の外周面と対向する現像ロール７４が設けられている。さらに、ケース部材７６内で開口部７６Ａに近い部位には、現像剤の層厚を規制するための板状の規制部材７９が、開口部７６Ａの長手方向に沿って設けられている。

現像ロール７４は、回転可能に設けられた円筒状の現像スリーブ７４Ａと、現像スリーブ７４Ａの内側に固定された複数の磁極から成る磁性部材７４Ｂとで構成されており、現像スリーブ７４Ａが回転することで現像剤（キャリア）の磁気ブラシが形成されるとともに、規制部材７９で層厚が規制されることで、現像スリーブ７４Ａの外周面に現像剤層を形成するようになっている。そして、現像スリーブ７４Ａの外周面の現像剤層は、感光体６２に対向する位置に搬送され、感光体６２の外周面に形成された潜像（静電潜像）に応じたトナーを付着させて現像を行う。

また、ケース部材７６内には、螺旋状に形成された搬送ローラ７７が２本回転可能に並列配置されており、この２本の搬送ローラ７７が回転することで、ケース部材７６内に充填された現像剤が、現像ロール７４の軸方向（現像器７２Ｙの長手方向）に循環搬送されるようになっている。なお、各現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆに設けられた６本の現像ロール７４は、隣の現像ロール７４との間隔が中心角６０°となるように周方向に配置されており、現像器７２の切り替えにより、次の現像ロール７４が感光体６２の外周面と対向するようになっている。

次に、画像形成装置１０における画像形成工程について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０が作動すると、画像処理装置（図示省略）または外部から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各色の画像データが露光装置６６に順次出力される。このとき、一例として、現像装置７０は、現像器７２Ｙ（図２参照）が感光体６２の外周面と対向するように回転し保持されている。

続いて、帯電ユニット１００において、放電電極の一例としてのチャージワイヤ１０２Ａ、１０２Ｂ（図３参照）に通電され、接地された感光体６２との間に電位差が生じることでコロナ放電が行われ、感光体６２が帯電される。このとき、制御電極の一例としてのグリッド電極１０４（図３参照）にはバイアス電圧が印加されており、感光体６２の帯電電位（放電電流）が許容範囲内となるように制御されている。

続いて、露光装置６６から画像データに応じて出射された光は、帯電ユニット１００により帯電された感光体６２の外周面（表面）を露光し、感光体６２の表面にはイエローの画像データに対応した静電潜像が形成される。さらに、感光体６２の表面に形成された静電潜像は、現像器７２Ｙによってイエローのトナー画像として現像される。そして、感光体６２の表面のイエローのトナー画像は、一次転写ロール６７によって中間転写ベルト６８に転写される。

続いて、図２に示すように、現像装置７０が矢印＋Ｒ方向に６０°回転され、現像器７２Ｍが感光体６２の表面と対向する。そして、帯電、露光、現像の各工程が行われ、感光体６２の表面のマゼンタのトナー画像は、一次転写ロール６７によって中間転写ベルト６８のイエローのトナー画像上に転写される。同様にして、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、さらに色設定に応じて第１特別色（Ｅ）および第２特別色（Ｆ）のトナー画像が中間転写ベルト６８上に順次多重転写される。

一方、図１に示すように、用紙収容部１２から送り出され、搬送路２８を搬送されてきた記録用紙Ｐは、位置合せロール３８により、中間転写ベルト６８への各トナー画像の多重転写とタイミングを合わせて二次転写位置（図２の位置Ｑ）に搬送される。そして、中間転写ベルト６８上に多重転写されたトナー画像は、二次転写位置に搬送されてきた記録用紙Ｐ上に二次転写ロール７１によって二次転写される。

続いて、トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置８０に向けて矢印Ａ方向（図示の右方向）に搬送される。そして、定着装置８０では、トナー画像が、加熱ロール８２および加圧ロール８４によって加熱、加圧されることで記録用紙Ｐに定着される。さらに、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、一例として、排紙部１５に排出される。

なお、記録用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置８０で表面に画像定着を行った後、記録用紙Ｐを矢印−Ｖ方向に沿って反転部３３に送り込むとともに矢印＋Ｖ方向に沿って送り出すことで、記録用紙Ｐの先端と後端を入れ替える。そして、記録用紙Ｐを両面搬送路２９によって矢印Ｂ方向（図示の左方向）に搬送し、さらに搬送路２８に送り込んで、記録用紙Ｐの裏面の画像形成および定着を行う。

次に、帯電ユニット１００および帯電ユニット１００の取付構造について説明する。

図３に示すように、帯電ユニット１００は、Ｈ−Ｖ面（断面）がコ字状のシールド部材１０５（基材の一例）を有している。シールド部材１０５の内側は、矢印＋Ｄ方向を長手方向として直立配置された仕切板１０３によって、小室１０６Ａと小室１０６Ｂとに仕切られている。なお、矢印＋Ｒ方向において、小室１０６Ａは上流側に配置されており、小室１０６Ｂは下流側に配置されている。また、シールド部材１０５の開口部１０５Ａの一例は、感光体６２の外周面と対向配置されている。

小室１０６Ａ内には、矢印＋Ｄ方向を長軸方向として放電電極の一例としてのチャージワイヤ１０２Ａが架設されおり、同様に、小室１０６Ｂ内には、矢印＋Ｄ方向を長軸方向として放電電極の一例としてのチャージワイヤ１０２Ｂが架設されている。また、シールド部材１０５は、開口部１０５Ａを覆うように制御電極の一例としてのグリッド電極１０４が取り付けられている。グリッド電極１０４は、Ｈ−Ｖ面で見て、チャージワイヤ１０２Ａ、１０２Ｂと感光体６２の外周面との間に配置されている。なお、グリッド電極１０４およびグリッド電極１０４を清掃するグリッド清掃部１５０の詳細については後述する。

矢印Ｈ方向で対向配置されたシールド部材１０５の１組の側壁１０５Ｂ、１０５Ｃの外面には、矢印Ｖ方向に直立するカバー部材１０７、１０８が取り付けられている。カバー部材１０７の上端は外側（図示の左側）へ向けて断面Ｌ字状に折り曲げられ、平板状の被案内部１０７Ａが形成されている。また、カバー部材１０８の上端は外側（図示の右側）へ向けて断面Ｌ字状に折り曲げられ、平板状の被案内部１０８Ａが形成されている。そして、被案内部１０７Ａ、１０８Ａが、後述するガイドレール１０９、１１１により矢印＋Ｄ方向に案内されるとともに矢印Ｈ、Ｖ方向に対して保持される（移動が規制される）ことで、帯電ユニット１００が、感光体６２の外周面と対向して配置されるようになっている。

図４に示すように、感光体６２の軸方向の両端には、この感光体６２を回転自在に支持するハウジング９０、９１（支持部材の一例）がそれぞれ配置されており、感光体６２とハウジング９０、９１とで潜像形成装置が構成されている。

また、図４に示すように、感光体６２の矢印Ｖ方向上側には、帯電ユニット１００が装着される装着部１１０が設けられている。装着部１１０は、ベースプレート１２４と、ベースプレート１２４上で矢印＋Ｄ方向（または−Ｄ方向）に移動可能に設けられた直方体状のスライド部材１２６、１２８と、スライド部材１２６、１２８を移動させる駆動源であるモータ１３２と、スライド部材１２６、１２８の移動により矢印Ｖ方向に沿って上下動するガイドレール１０９、１１１（図３参照）とを含んで構成されている。

ベースプレート１２４の他端には、平坦部１２４Ａが形成されており、平坦部１２４Ａ上には、モータ１３２と、モータ１３２の駆動力を後述する如くスライド部材１２８に伝達するギヤ列１３３が設けられている。

スライド部材１２６は、装着部１１０を矢印＋Ｄ方向に見て、ベースプレート１２４の左端部上面で矢印＋Ｄ方向に移動可能に保持されており、スライド部材１２８は、装着部１１０を矢印＋Ｄ方向に見て、ベースプレート１２４の右端部上面で矢印＋Ｄ方向に移動可能に保持されている。また、スライド部材１２６の上面およびスライド部材１２８の上面には、連結部材１２９がビスで固定されている。この連結部材１２９の固定により、スライド部材１２６とスライド部材１２８は、一体で矢印＋Ｄ方向または矢印−Ｄ方向に移動可能となっている。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、スライド部材１２８には、ギヤ列１３３側に形成されたラック部１２８Ａと、矢印＋Ｄ方向に間隔をあけて形成されたカム部１２８Ｂ、１２８Ｃとが形成されている。ラック部１２８Ａは、ギヤ列１３３を構成する歯車の１つであるピニオン１３３Ａと噛み合っており、ピニオン１３３Ａの回転により矢印＋Ｄ方向または矢印−Ｄ方向に直線状に移動するようになっている。そして、カム部１２８Ｂ、１２８Ｃは、矢印＋Ｄ方向に対して斜め下方向に傾斜した傾斜部と、傾斜部の上端、下端に連続して形成された上側平坦部、下側平坦部とで構成されている。

スライド部材１２８の下側には、帯電ユニット１００を矢印＋Ｄ方向に案内するとともに感光体６２上で保持するガイドレール１１１が設けられている。ガイドレール１１１には、矢印＋Ｄ方向に間隔をあけて引掛部１１１Ａ、１１１Ｂが設けられている。引掛部１１１Ａ、１１１Ｂは、矢印＋Ｄ方向に見て断面逆Ｌ字状となっており、上端にある平坦部が、スライド部材１２８のカム部１２８Ｂ、１２８Ｃに引っ掛けられている。なお、引掛部１１１Ａ、１１１Ｂは、画像形成時はカム部１２８Ｂ、１２８Ｃの下端に位置している。

このような構成により、ピニオン１３３Ａの回転によりスライド部材１２８が矢印＋Ｄ方向に移動すると、引掛部１１１Ａ、１１１Ｂがカム部１２８Ｂ、１２８Ｃの傾斜面に沿って上方（矢印ＵＰ方向）に移動し、ガイドレール１１１が矢印ＵＰ方向へ移動する構成となっている。

一方、スライド部材１２６もスライド部材１２８と同様に、矢印＋Ｄ方向に対して斜め下方向に傾斜したカム部（図示省略）が形成されており、このカム部にガイドレール１０９に設けられた引掛部（図示省略）が引っ掛けられている。なお、スライド部材１２６は、ラックが形成されていないが、連結部材１２９（図４参照）によりスライド部材１２８と一体化されているため、スライド部材１２８が矢印＋Ｄ方向に移動するとともにスライド部材１２６も矢印＋Ｄ方向に移動する。これにより、引掛部がカム部に沿って上方に移動し、ガイドレール１０９が矢印ＵＰ方向へ移動する。

このように、スライド部材１２６、１２８が矢印＋Ｄ方向に移動すると、ガイドレール１０９、１１１が矢印ＵＰ方向へ移動し、ガイドレール１０９、１１１で保持されている帯電ユニット１００が、感光体６２の外周面に対して矢印ＵＰ方向へ移動するようになっている。

ここで、図５（Ａ）に示すように、帯電ユニット１００は、画像形成時にスライド部材１２６、１２８が、ベースプレート１２４（図４参照）に対して矢印−Ｄ方向に位置していることで、感光体６２の外周面を帯電可能となる位置で保持される。また、画像形成部１４（図１参照）に対する帯電ユニット１００の抜き差し時においては、スライド部材１２６、１２８がベースプレート１２４（図４参照）に対して矢印＋Ｄ方向に移動することでガイドレール１０９、１１１が上昇し、図５（Ｂ）に示すように、帯電ユニット１００は、感光体６２の外周面を帯電する位置よりも感光体６２から離間した位置で保持される。なお、図５（Ａ）、（Ｂ）では、ベースプレート１２４（図４参照）の図示を省略している。

帯電ユニット１００は、シールド部材１０５の両端部に、グリッド電極１０４を取り付けるための部材である取付部材１４２、１４４（図８〜図１０）が、シールド部材１０５と一体となって設けられている。

グリッド電極１０４は、平面視で矩形状となっており、長手方向の一方端側から他方短側へ向けて、取付部１０４Ａ、非電極部１０４Ｂ、電極部１０４Ｃ、非電極部１０４Ｄ、および取付部１０４Ｅが一体となった構成となっている（図７参照）。

また、グリッド電極１０４は、後述するＳ−Ｔ面（図７（Ｂ）参照）で見て湾曲形状となっている。すなわち、グリッド電極１０４は、取付部１０４Ａ、非電極部１０４Ｂ、電極部１０４Ｃ、非電極部１０４Ｄおよび取付部１０４Ｅが、チャージワイヤ１０２Ａ、１０２Ｂ（図３参照）に向けて凸状の湾曲部となっている。なお、図７（Ｂ）に示すように、取付部１０４Ａ、非電極部１０４Ｂ、電極部１０４Ｃ、非電極部１０４Ｄおよび取付部１０４Ｅの曲率は、感光体６２の外周面との間隔ｄが感光体６２の周方向で同様となるように設定されており、すなわち、感光体６２の外周面に沿った湾曲形状となっている。

図６に示すように、グリッド電極１０４の電極部１０４Ｃは、複数の六角形状の孔をあけて構成されたメッシュ状となっており、矢印＋Ｄ方向と直交する短手方向である矢印Ｓ方向の中央部および両端部には、剛性を高めるために枠部１０４Ｆおよび枠部１０４Ｇ、１０４Ｈが設けられている。また、矢印Ｓ方向における枠部１０４Ｇ、１０４Ｈの最外部は、取付部１０４Ａ、１０４Ｅと面一となっている。そして、電極部１０４Ｃは、枠部１０４Ｇ、非電極部１０４Ｂ、枠部１０４Ｆおよび非電極部１０４Ｄで囲まれるとともに、枠部１０４Ｆ、非電極部１０４Ｂ、枠部１０４Ｈおよび非電極部１０４Ｄで囲まれて、２つの領域に区分されている。なお、電極部１０４Ｃの六角形状の孔は、図６のみ図示しており、他の図では、図示を省略している。

図７（Ａ）に示すように、グリッド電極１０４の取付部１０４Ａには、矢印＋Ｄ方向および矢印Ｓ方向と直交する矢印Ｔ方向（厚み方向）に貫通した貫通孔である取付孔１４５Ａ、１４５Ｂが形成されている。取付孔１４５Ａ、１４５Ｂは、グリッド電極１０４の一端において矢印Ｓ方向に間隔をあけてそれぞれ矩形状に形成されている。また、取付部１０４Ｅには、矢印Ｔ方向に貫通した貫通孔である取付孔１４７が、グリッド電極１０４の他端において略三角形の形状に形成されている。

図８に示すように、取付部材１４２には、グリッド電極１０４を矢印−Ｄ方向に付勢するバネ部材１５２Ａ、１５２Ｂが設けられている。バネ部材１５２Ａ、１５２Ｂは、一例としてねじりバネが用いられており、一端が取付部材１４２に固定され、他端がグリッド電極１０４の長手方向の一方の端部に形成された取付孔１４５Ａ、１４５Ｂの縁部に引っ掛けられている。

一方、図９に示すように、取付部材１４４の底部に位置する箇所には、グリッド電極１０４の長手方向の他方の端部を固定するための引掛部１５６が設けられている。引掛部１５６は、矢印＋Ｄ方向に屈曲された形状となっており、グリッド電極１０４の取付孔１４７の先端に引っ掛けられている。

そして、図８および図９に示すように、グリッド電極１０４の取付孔１４５Ａ、１４５Ｂにバネ部材１５２Ａ、１５２Ｂを引っ掛けるとともにグリッド電極１０４を矢印＋Ｄ方向に引っ張り、取付孔１４７に引掛部１５６を引っ掛けることで、帯電ユニット１００にグリッド電極１０４が取り付けられる。

図８および図９に示すように、帯電ユニット１００に取り付けられた取付部材１４２、１４４には、グリッド電極１０４の幅方向の両端部を規制する（図１２参照）ための規制部１６０Ａ、１６１Ａが形成されるとともにシールド部材１０５の内部に蓋をする蓋部材１６０、１６１が設けられている。

規制部１６０Ａ、１６１Ａは、下方に向けて凹となるようにして湾曲しており、その曲率は後述する突当部９０Ａ、９１Ａに形成された湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１の曲率よりも大きくなっている。そして、グリッド電極１０４は規制部１６０Ａ、１６１Ａにより幅方向の両端部が規制されることから、帯電ユニット１００に装着される前のグリッド電極１０４は、平面もしくは幅方向に対して規制部１６０Ａ、１６１Ａの曲率よりも大きな曲率で湾曲した形状となっている。

なお、グリッド電極１０４の幅方向の両端部を規制する規制部１６０Ａ、１６１Ａは、帯電ユニット１００が潜像形成部に装着されたときに感光体６２とグリッド電極１０４の幅方向の両端部とが規定の間隔ｄ（図３、図７、図１２）となる高さに設定されている。

蓋部材１６０、１６１は、当該蓋部材１６０、１６１を幅方向に跨ぐとともにシールド部材１０５に形成されたロック爪１０５Ａに嵌り込む嵌込孔１６２Ａ、１６３Ａが形成された固定部材１６２、１６３を介してシールド部材１０５に固定されている。したがって、固定部材１６２、１６３により蓋部材１６０、１６１をシールド部材１０５に押し付ける力が発生し、蓋部材１６０、１６１がシールド部材１０５に対して隙間なく組み付けられている。

蓋部材１６０、１６１には、段差を介して規制部１６０Ａ、１６１Ａよりもシールド部材１０５寄りに形成された固定部１６０Ｂ、１６１Ｂを有している（つまり、下方から見て規制部１６０Ａ、１６１Ａよりも固定部１６０Ｂ、１６１Ｂの方が上方に凹んでいる）。そして、固定部材１６２、１６３が固定部１６０Ｂ、１６１Ｂで蓋部材１６０、１６１を固定することにより、固定部材１６２、１６３とグリッド電極１０４との干渉が回避されている。また、前述した引掛部１５６は、このような固定部材１６３に形成されて下方に突出しており、規制部１６１Ａと同じ位置または規制部１６１Ａよりもシールド部材１０５寄りの位置でグリッド電極１０４の取付孔１４７の先端に引っ掛けられている。

ここで、グリッド電極１０４に張力を付与するためのねじりバネが用いられるバネ部材１５２Ａ、１５２Ｂは、グリッド電極１０４の長手方向の一端部を引っ掛けている。そのため、バネ部材１５２Ａ、１５２Ｂのねじり力の作用する方向（図８の符号Ｒで示す方向）は、グリッド電極１０４を介して蓋部材１６０をシールド部材１０５に押し付ける方向となっている。これにより、グリッド電極１０４の長手方向の一方端側は、その幅方向の両端部が蓋部材１６０の規制部１６０Ａに接触するとともに、蓋部材１６０はシールド部材１０５に密着されるようになる。

また、固定部材１６３に形成された引掛部１５６は、前述のように、規制部１６１Ａと同じ位置または規制部１６１Ａよりもシールド部材１０５寄りの位置でグリッド電極１０４の取付孔１４７の先端に引っ掛けられている。これにより、湾曲したグリッド電極１０４の長手方向の他方端側は、その幅方向の両端部が蓋部材１６１の規制部１６１Ａに接触る。また、固定部材１６３（に形成された引掛部１５６）がグリッド電極１０４の一端に引っ掛けられることで、グリッド電極１０４に付与される張力が蓋部材１６１をシールド部材１０５に押し付ける力へ利用されている。

図１０〜図１２に示すように、感光体６２を回転自在に支持しているハウジング９０、９１には、感光体６２側からグリッド電極１０４に突き当てられる突当部９０Ａ、９１Ａが形成されている。この突当部９０Ａ、９１Ａのグリッド電極１０４に面した位置は、上方に向けて凸となるように湾曲した湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１となっており、その曲率中心は感光体６２の回転中心と共通となっている。さらに、感光体６２の外周面から湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１までの高さは、グリッド電極１０４と感光体６２との規定の間隔ｄ（図３、図７、図１２）となるように設定されている。

そして、帯電ユニット１００を潜像形成部に装着したときに、湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１がグリッド電極１０４に突き当てられてグリッド電極１０４が湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１の形状に沿って変形される。

これにより、感光体６２の外周面を帯電可能となる位置において、グリッド電極１０４は感光体６２の回転中心と共通の曲率中心をもった湾曲形状になるとともに、感光体６２とグリッド電極１０４とが規定の間隔ｄに保持される。

次に、本実施の形態の作用について説明する。

印刷時には、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、制御部２０（図１参照）によりモータ１３２が駆動され、スライド部材１２６、１２８が矢印−Ｄ方向に移動するとともにガイドレール１０９、１１１が下降する。これにより、帯電ユニット１００が潜像形成部に装着されて、感光体６２の外周面を帯電可能となる位置になる。

帯電ユニット１００が潜像形成部に装着されていくプロセスを図１２を用いて説明する。

図１２（Ａ）において、潜像形成部に装着される前の帯電ユニット１００では、グリッド電極１０４は蓋部材１６０、１６１の規制部１６０Ａ、１６１Ａにより幅方向の両端部が規制されている。つまり、グリッド電極１０４の幅方向の両端部以外は自由に変形し得るようになっている。

そして、図１２（Ｂ）に示すように、帯電ユニット１００が潜像形成部に接近していくに伴ってハウジング９０、９１に形成された突当部９０Ａ、９１Ａ（の湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１）により徐々にグリッド電極１０４が変形していく。

前述のように、湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１の曲率中心は感光体６２の回転中心と共通となっており、感光体６２の外周面から湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１までの高さは、グリッド電極１０４と感光体６２との規定の間隔ｄとなるように設定されている。

したがって、図１２（Ｃ）に示すように、最終的に帯電ユニット１００が潜像形成部に装着されたならば、つまり、帯電ユニット１００が感光体６２の外周面を帯電可能となる位置になったならば、グリッド電極１０４は感光体６２の回転中心と共通の曲率中心をもった湾曲形状になるとともに、感光体６２とグリッド電極１０４とが規定の間隔ｄに保持される。

ここで、帯電ユニット１００のグリッド電極１０４の曲率中心が感光体６２の回転中心と共通になるように湾曲させた構成では、感光体６２の外周面をむらなく帯電させるためにグリッド電極１０４と感光体６２との距離を全域で同じに保つことが重要となる。そして、帯電ユニット１００を感光体６２の軸方向に対してドリフト（斜め）して装着したり、隙間を持って装着したりすると、グリッド電極１０４と感光体６２とが規定の間隔ではなくなってしまう。

本実施の形態では、湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１の曲率中心が感光体６２の回転中心と共通となり、感光体６２の外周面から湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１までの高さがグリッド電極１０４と感光体６２との規定の間隔ｄとなるように設定された突当部９０Ａ、９１Ａの設けられたハウジング９０、９１を有しており、突当部９０Ａ、９１Ａが感光体６２側からグリッド電極１０４に突き当てられるようになっている。

したがって、グリッド電極１０４は、確実に湾曲面９０Ａ−１、９１Ａ−１によって感光体６２の回転中心と共通の曲率中心をもった湾曲形状に変形され、感光体６２とグリッド電極１０４とが規定の間隔ｄに保持されることになる。これにより、グリッド電極１０４は湾曲形状になって感光体６２に対して高精度で位置決めされる。

しかも、帯電ユニット１００が潜像形成部に装着されることにより、潜像形成部と帯電ユニット１００との間に発生する構造的な隙間がグリッド電極１０４の張力により上方に位置する帯電ユニット１００に片寄せされるため、グリッド電極１０４と感光体６２とが精度よく組み付けられる。

画像形成装置１０における画像形成部１４（図１参照）に対する帯電ユニット１００の抜き差し時においては、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、制御部２０（図１参照）によりモータ１３２が逆駆動され、スライド部材１２６、１２８が矢印＋Ｄ方向に移動するとともにガイドレール１０９、１１１が矢印ＵＰ方向に上昇する。これにより、帯電ユニット１００が、感光体６２の外周面を帯電可能となる位置から、当該位置よりも感光体６２から離間した位置に移動される。

続いて、ガイドレール１０９、１１１をスライド部材１２６、１２８から外すようにすることで、帯電ユニット１００が画像形成部１４から取り外される。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、規制部１６０Ａ、１６１Ａは湾曲状である必要はなく、グリッド電極１０４の幅方向の両端部を規制する形状となっていれば足りる。

本発明の画像形成装置は、記録方式については自由に選定することができ、例えばタンデム方式の画像形成装置等、トナー記録する様々な画像形成装置に適用される。

１０ 画像形成装置
６２ 感光体
７０ 現像装置
７１ 二次転写ロール
９０、９１ ハウジング
９０Ａ、９１Ａ 突当部
９０Ａ−１、９１Ａ−１ 湾曲面
１００ 帯電ユニット
１０２Ａ チャージワイヤ
１０２Ｂ チャージワイヤ
１０４ グリッド電極
１０５ シールド部材
１０９、１１１ ガイドレール
１２６、１２８ スライド部材
１５２Ａ、１５２Ｂ バネ部材
１５６ 引掛部
１６０、１６１ 蓋部材
１６０Ａ、１６１Ａ 規制部

Claims (1)

1. 円筒状の潜像保持体、および当該潜像保持体の両端に配置されて前記潜像保持体を回転自在に支持する２つの支持部材を備えた潜像形成部と、
   放電によって前記潜像保持体に電荷を供給する放電電極、および前記放電電極と前記潜像保持体との間に配置されて前記潜像保持体の電位を制御する制御電極を備え、前記潜像保持体の外周面を予め設定された電位に帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段における前記制御電極の長手方向の両端部に位置する箇所に設けられ、前記制御電極の幅方向の両端部を規制する規制部と、
   前記２つの支持部材にそれぞれ設けられ、前記制御電極に面した位置に、曲率中心が前記潜像保持体の回転中心と共通とされるとともに前記潜像保持体の外周面からの高さが前記潜像保持体と前記制御電極との規定の間隔とされた湾曲面が形成され、前記潜像保持体側から前記制御電極に突き当てられる突当部とを有し、
   前記帯電手段を前記潜像形成部に装着したときに前記湾曲面が前記制御電極に突き当てられて当該制御電極が前記湾曲面の形状に変形される、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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