JP2013195653A - コロナワイヤ装着ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】コロナワイヤを破損させず、また帯電器内のスペースにとらわれず、さらにコロナワイヤの設置本数によらずに、簡易な作業で短時間にコロナワイヤを装着するためのコロナワイヤ装着ユニットを提供する。
【解決手段】像担持体と、１つ以上のコロナワイヤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃを交換可能に内装しコロナワイヤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃのコロナ放電により像担持体表面を均一に帯電させる帯電器とを備えた画像形成装置に用いるコロナワイヤ装着ユニットであって、１つ以上のコロナワイヤを張架して保持するワイヤホルダ１０Ｆとを備え、１つ以上のコロナワイヤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃをワイヤホルダ１０Ｆに保持した状態で帯電器に装着した後、ワイヤホルダ１０Ｆを１つ以上のコロナワイヤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃから離脱させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、コロナ帯電装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置におけるコロナワイヤ装着ユニットに関する。

近年、プリンタ等の画像形成装置にかかるランニングコスト、具体的にはプリント１枚あたりのコスト（ｃｏｓｔ ｐｅｒ ｐｒｉｎｔｉｎｇ、以下ＣＰＰとする。）の低減化が進められている。電子写真装置における装置内の消耗部品の長寿命化やメンテナンスの容易化により作業工賃の低減を図ることは、ＣＰＰの低減化に有力である。

電子写真方式の画像形成装置に用いるコロナ帯電装置は、コロナワイヤに高電圧を印加させることによって発生するコロナ放電により、感光帯の表面を帯電させるものである。このとき、コロナ放電により装置内の浮遊トナー添加剤などがイオン化されてコロナワイヤに付着する。

付着した物質によりコロナワイヤ表面の抵抗が著しく上昇し（コロナワイヤが汚れ）、正常な放電ができなくなると、画像形成時にハーフトーンムラ等の異常が発生する。このため、コロナワイヤの定期的な交換作業が必要となる。

コロナワイヤは、糸状で極細い金属製のワイヤ（一般的にはタングステンやタングステン表面に金メッキ等を施したもので、太さはφ６０μｍ程度である。）である。そのため、コロナワイヤは取り扱いが難しく、ワイヤが折れ曲がるなど破損を引き起こしやすい。

また、ワイヤ表面を傷つけてしまうと、その部分から局所的に異常放電が起こり、形成された画像に黒スジなどの異常が発生する。このためコロナワイヤの交換作業だけでなく、コロナワイヤの輸送・保管中においても破損防止のための配慮が必要である。

さらに、近年のプリンタや複写機は飛躍的な高生産性を要求されている。このような機械では感光体の線速が早いため、コロナワイヤ１本で帯電させようとしても感光体表面に所望の帯電電位を与えることが困難である。よって正常な画像を得るためには、コロナワイヤ複数本を設けたコロナ帯電装置を使用する必要がある。例えば、高速プリントを実現するハイスペック機などには、コロナワイヤを３本設けた機種もある。

特許文献１には、現像装置を含む画像形成装置本体に対して引出し・戻し移動可能なトナーホッパと、該トナーホッパの引出し・戻し移動動作に同期して像担持体におけるコロナ帯電装置のワイヤの清掃を行う清掃機構とを有する画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、コロナワイヤ交換に関し、コロナ放電器のコロナワイヤの発明が開示されている。さらに、特許文献３には、コロナ放電器の放電ワイヤ固定機構において、固定ピンのみ取り替えることによりワイヤ固定部材を再度使用する発明が開示されている。

しかし、特許文献１から３に記載された発明のいずれにおいても、コロナワイヤ交換の際、他の部材と接触させてワイヤ表面を傷つけたり、コロナワイヤを折り曲げて破損したりする懸念を払拭することができない。また、帯電器内の狭小なスペースにおいて微細なコロナワイヤを装着するという細かな作業に対して作業性を向上させるものではない。さらに、このことは、例えばコロナワイヤを複数本設けた上記のハイスペック機等において、より顕在化される。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コロナワイヤを破損させず、また帯電器内のスペースにとらわれず、さらにコロナワイヤの設置本数によらずに、簡易な作業で短時間にコロナワイヤを装着するためのコロナワイヤ装着ユニットを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明のコロナワイヤ装着ユニットは、像担持体と、１つ以上のコロナワイヤを交換可能に内装しコロナワイヤのコロナ放電により像担持体表面を均一に帯電させる帯電器とを備えた画像形成装置に用いるコロナワイヤ装着ユニットであって、１つ以上のコロナワイヤを張架して保持するワイヤホルダとを備え、１つ以上のコロナワイヤをワイヤホルダに保持した状態で帯電器に装着した後、ワイヤホルダを１つ以上のコロナワイヤから離脱させることを特徴とする。

本発明によれば、コロナワイヤをワイヤホルダに張架して保持した状態で帯電器に装着することでコロナワイヤが帯電器内の他の部材等に接触することが無いのでコロナワイヤを破損させず、またコロナワイヤの帯電器への装着後はワイヤホルダをコロナワイヤから離脱させるので、帯電器内のスペースにとらわれず、さらにコロナワイヤの設置本数によらず、簡易な作業で短時間にコロナワイヤを装着することができる。

本発明の実施形態のコロナワイヤ装着ユニットが用いられる画像形成装置の概略断面図である。 本発明の実施形態のコロナワイヤが装着された帯電器を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態のコロナワイヤ装着ユニットの構成を示す（ａ）概略斜視図、（ｂ）概略右側面図、（ｃ）概略底面図、（ｄ）概略正面図である。 本発明の実施形態のコロナワイヤ装着ユニットに係るワイヤホルダのコロナワイヤ保持位置と、帯電器におけるフック位置との対応関係を示す概略図である。 本発明の実施形態のコロナワイヤ装着ユニットに係るコロナワイヤを帯電器に装着する様子を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態のコロナワイヤ装着ユニットに係るコロナワイヤの一端を帯電器に装着し、ワイヤホルダをコロナワイヤから離脱させる様子を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態のコロナワイヤ装着ユニットに係るコロナワイヤのもう一端を帯電器に装着し、ワイヤホルダをコロナワイヤから離脱させる様子を示す概略斜視図である。

本発明の実施形態のコロナワイヤ装着ユニットの構成およびコロナワイヤの交換作業について図を用いて以下詳細に説明する。まず始めに、本実施形態のコロナワイヤ装着ユニットが適用される画像形成装置１の概略構成について図１を用いて説明する。

画像形成装置１は、感光体及び乾式現像方式を用いた電子写真方式を採用し、感光体２、感光体２の表面を均一に帯電させるコロナ帯電装置３、現像装置４、転写ベルトや転写ローラ等からなる転写部５、転写工程後に感光体２表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置６で構成される。

感光体２は、コロナ帯電装置３のコロナ放電および電圧が印加されたグリッド電極によって感光体表面が均一に帯電される。そして露光工程で原稿からの光像を感光体２の表面上に露光するかあるいは画像情報に応じてレーザスキャナ等（不図示）によって光書き込み７を行い感光体２の表面上に静電潜像を形成する。この露光工程後、現像装置４によって現像が行われ、静電潜像上にトナーが付着し顕像化される。

感光体２の表面上に形成されたトナー像は、転写部５による転写・分離工程により記録紙Ｐ上に転写されるが、数％のトナーは感光体２の表面上に残留する。この感光体２の表面上に残留したトナーはクリーニング装置６によってクリーニングされる。なお、画像形成装置１を構成するために当然に装置本体に備わるべき定着装置や記録用紙搬送部等の他の装置については説明を省略する。

上述したコロナ帯電装置３の構成について図２を用いて説明する。コロナ帯電装置３（帯電器）は、コロナワイヤに高電圧を印加させることによって発生するコロナ放電により、感光帯表面を帯電させる装置である。なお、便宜的にコロナ帯電装置３の前側（図２の右下側）を装置前部３Ｆとし、後側（図の左上側）を装置後部３Ｒとする。また、本実施形態において、コロナワイヤ交換につき、コロナ帯電装置３を画像形成装置１の図の手前側（操作者側）から着脱可能な構成とするが、これに限定されず、画像形成装置１の上部からコロナ帯電装置３を着脱可能な構成としてもよい。

本実施形態においては、３本のコロナワイヤ１１ａ〜１１ｃの両端にそれぞれ設けた端子１２ａ〜１２ｃ及び１２ａ’〜１２ｃ’（係止具）をコロナ帯電装置３のフロントフック１４ａ〜１４ｃ及びリアフック１５ａ〜１５ｃへ引っ掛ける（係止する）ことにより、コロナワイヤ１１ａ〜１１ｃがコロナ帯電装置３に装着される。フロントフック１４ａ〜１４ｃ及びリアフック１５ａ〜１５ｃが設置されるコロナ帯電装置３における位置をフック位置１３ａ〜１３ｃとする。なお、フロントフック１４ａ〜１４ｃをスプリング等の弾性体で構成する。

本実施形態のコロナワイヤ１１ａ〜１１ｃには、糸状で極細い金属製の（例えば、タングステンやタングステン表面に金メッキ等を施したもので、太さはφ６０μｍ程度の）ワイヤを使用する。なお、本実施形態においては、３本のコロナワイヤ１１ａ〜１１ｃとしたが、この本数に限定されるものではない。なお、本実施形態においては、コロナワイヤ１１ａ〜１１ｃの両端に設けた端子をリング状としたが、この形状に限定されるものではない。

本発明の実施形態のコロナワイヤ装着ユニットについて図３を用いて以下説明する。まず、本実施形態のコロナワイヤ装着ユニットは、交換部品としてのコロナワイヤ１１とワイヤホルダ１０とで構成される。ワイヤホルダ１０は、コロナワイヤ１１を張架して保持しつつ、コロナ帯電装置３（帯電器）へコロナワイヤ１１を装着するための部材である。

ワイヤホルダ１０は、略長方形状の板状部１０Ｐ（基材部）と板状部１０Ｐの長手方向両端にコロナワイヤ１１を保持するための保持部とで一体成形された可撓性・弾性を有する部材であり、例えば樹脂等で構成されることが望ましい。本実施形態においては、保持部として、コロナワイヤ１１を保持する側が開口し、コロナワイヤ１１を保持する側の反対側が閉じた状態の略Ｕ字構造を採用する。

この保持部は、板状部１０Ｐの長手方向に対して垂直に配され、Ｕ字部分のうち板状部１０Ｐと接合されている側とは反対側が板状部１０Ｐの板状面よりコロナワイヤ保持側に延出した状態で成形される。なお、ワイヤホルダ１０を使用してコロナワイヤ１１をコロナ帯電装置３へ装着する際、コロナ帯電装置３の装置前部３Ｆに正対する側を保持部１０Ｆ、装置後部３Ｒに正対する側を保持部１０Ｒとする。

そして、保持部（１０Ｆ、１０Ｒ）の延出部分（延出保持部）にコロナワイヤ１１を通す溝１０１をコロナワイヤ１１の装着本数に対応して複数設ける。溝１０１の幅は、コロナワイヤ１１の直径より幅が広く、コロナワイヤ１１の端子１２ａ〜１２ｃの断面径より幅が狭く成形される。なお、本実施形態においては、コロナワイヤ１１ａに対応して溝１０１ａを、コロナワイヤ１１ｂに対応して溝１１ｂを、コロナワイヤ１１ｃに対応して溝１１ｃをそれぞれ設ける。

上記構成により、保持部（１０Ｆ、１０Ｒ）をワイヤホルダ１０の長手方向中心（矢印方向Ａ、矢印方向Ｂ）へ撓めてコロナワイヤ１１を溝１０１ａ〜１０１ｃへ通し（図（ａ）参照）、コロナワイヤ１１の端子１２ａ〜１２ｃが溝１０１ａ〜１０１ｃ部分に引っ掛かることで、コロナワイヤ１１がワイヤホルダ１０の弾性力（矢印方向Ｃ、矢印方向Ｄへ戻ろうとする作用）によって張架され、ワイヤホルダ１０へ保持される（図（ｂ）〜（ｄ）参照）。

なお、本実施形態においては、３本のコロナワイヤ１１を装着するため、ワイヤホルダ１０の短手方向の幅はワイヤ同士が接触しないだけの余裕を持たせ、溝１０１を保持部（１０Ｒ、１０Ｆ）にそれぞれ３箇所（１０１ａ・１０１ｂ・１０１ｃ）設けるが、これらに限定されずコロナワイヤ１１の装着本数に応じて適宜変更してもよい。

また、保持部（１０Ｒ、１０Ｆ）のＵ字部分のうち、閉じた側は板状部１０Ｐの板状面より円弧状に突出する。コロナワイヤ１１を交換する際、例えば点検者がこの円弧状の突出部分（ワイヤホルダ把持部）を利用してワイヤホルダ１０を把持できる。なお、本実施形態においては、保持部（１０Ｒ、１０Ｆ）をＵ字状構造としたが、コロナワイヤ１１を把持できる構造であればこれに限定されず、例えばコ字状構造であっても、Ｖ字状構造であってもよい。

以上から、ワイヤホルダ１０にコロナワイヤ１１が装着された状態では各コロナワイヤが張架された状態を維持して設置されているため、コロナワイヤ同士の接触による破損や、ワイヤの折れ曲がりなどのおそれがない。また、ワイヤホルダへコロナワイヤ１１が装着された状態で梱包箱等に梱包すれば、輸送時や保管時においても破損のおそれがない。

さらに、コロナ帯電装置３におけるコロナワイヤ１１のフック位置１３ａ〜１３ｃは感光体２からの距離が同一のため、図４のように略円弧状に配置される。そのため、ワイヤホルダ１０を使用してコロナワイヤ１１を装着する際、容易にコロナワイヤ１１の端子１２ａ〜１２ｃをコロナ帯電装置３のフック位置１３ａ〜１３ｃに到達させる必要がある。

よって、ワイヤホルダ１０におけるコロナワイヤ１１の保持位置をコロナ帯電装置３のフック位置１３ａ〜１３ｃに対応して略同一の位置関係になるように配置する。略同一の位置関係とは、より具体的には、例えば図４に示すように、ワイヤホルダ１０におけるコロナワイヤの端子１２ｂの保持位置と端子１２ｃの保持位置との高低差Ｅとコロナ帯電装置３におけるフック位置１３ｂとフック位置１３ｃとの高低差Ｆが同一となる位置関係をいう。

次に、コロナ帯電装置３におけるコロナワイヤ１１の装着（交換）方法を図５から図７を用いて説明する。ここで、使用済みのコロナワイヤは、再利用ができないため取り外した後廃棄する。よって、特に破損防止を配慮した治具を用意する必要も無く、ピンセットなどで取り外せばよい。このように使用済みのコロナワイヤの取り外しは容易である。

コロナワイヤ１１のコロナ帯電装置３への装着には、既に説明したワイヤホルダ１０を用いる。すなわち、図５に示すように、ワイヤホルダ１０にコロナワイヤ１１を装着した状態でコロナ帯電装置３のフックにコロナワイヤの端子１２を引っ掛ける（係止する）ことにより行う。

まず、図６に示すように、コロナ帯電装置３のフロント側に設けた、コロナワイヤ１１の一定の引っ張り力を管理するフロントフック１４ａ〜１４ｃにコロナワイヤ１１の一方の端子１２ａ〜１２ｃを引っ掛ける。次に、図７に示すように、コロナ帯電装置３のリア側に設けたリアフック１５ａ〜１５ｃにコロナワイヤ１１のもう一方の端子１２ａ’〜１２ｃ’を引っ掛ける。

コロナワイヤ１１の各端子を各フックへ引っ掛ける際は、ワイヤホルダ１０を把持しながら各端子を対応する各フック位置まで持っていく。こうすることで、コロナワイヤ１１に触ることなくコロナ帯電装置３に装着することができる。上述のように、ワイヤホルダ１０におけるコロナワイヤ１１の装着位置はコロナ帯電装置３におけるコロナワイヤ１１の装着位置と略同一の位置関係であるため、無理に端子を動かす必要がなく、スムーズに端子をフック位置に持っていくことができる。

コロナ帯電装置３へのコロナワイヤ１１の装着完了後、図６のように保持部１０Ｆを矢印方向Ａに、保持部１０Ｒを図のように矢印方向Ｂに撓ませて各端子との接触圧を解除し、ワイヤホルダ１０をコロナワイヤ１１から取り外す（離脱させる）。以上により、コロナワイヤのコロナ帯電装置３への装着が完了する。

上記構成によりコロナワイヤに触ることが無いため、コロナワイヤの絡まりや他部材との接触による装置の破損等を防止し、且つコロナワイヤをコロナ帯電装置３に容易に装着することができる。またコロナワイヤの帯電器装着後はワイヤホルダをコロナワイヤから離脱させるので、帯電器内のスペースやコロナワイヤの設置本数によらず、簡易な作業で短時間にコロナワイヤを装着することができる。さらに、これによりコロナワイヤの装着作業時間の短縮を図ることができ、ＣＰＰ低減を図ることができる。

なお、本実施形態においては、コロナワイヤ１１の装着（交換）作業を行う際、３本まとめて装着する構成をとるが一例であり、例えばコロナワイヤ１１を１本ずつ、あるいは２本ずつ装着する構成をとってもよい。これにより、破損・劣化したコロナワイヤのみ交換することが可能となるため、例えば３本まとめて（破損していないコロナワイヤを含めて）交換する場合に比べ、実質的にみてコロナワイヤの耐久性能を向上させることになるといえる。

本発明は、帯電器内における１つ以上のコロナワイヤの装着位置に対応して略同一の位置関係となるように１つ以上のコロナワイヤがワイヤホルダに保持されることを特徴としてもよい。これにより、ワイヤホルダを使用してコロナワイヤを装着する際、容易にコロナワイヤの端子をコロナ帯電装置のフック位置に到達させることができる。

本発明は、ワイヤホルダが可撓性を有し、板状の基材部と基材部の長手方向両端にコロナワイヤの端部を保持する保持部とを一体成形してなることを特徴としてもよい。これにより、直接触れることなくコロナワイヤを保持でき、またコロナ帯電装置へのコロナワイヤの装着後、ワイヤホルダを容易にコロナワイヤから離脱させることが可能となる。

本発明は、保持部を基材部の長手方向中心に撓ませることによりコロナワイヤからワイヤホルダを離脱させることを特徴としてもよい。これにより、コロナワイヤをコロナ帯電装置に装着後、容易にワイヤホルダをコロナワイヤから取り外すことが可能となる。

本発明は、保持部を基材部の長手方向に垂設し、保持部がコロナワイヤ装着側に基材部の板状面より突出したコロナワイヤの端部を保持する延出保持部と、コロナワイヤ装着側とは反対側に基材部の板状面より突出したワイヤホルダ把持部とを備えることを特徴としてもよい。これにより、コロナワイヤをワイヤホルダから離間して保持でき、ワイヤホルダを容易に把持することができる。

本発明は、延出保持部がコロナワイヤを通す溝部を備え、溝部をコロナワイヤの直径より幅広に、コロナワイヤの端部の断面径より幅狭に成形することを特徴としてもよい。これにより、延出保持部をワイヤホルダの長手方向中心へ撓めてコロナワイヤを溝へ通し、コロナワイヤの端子が溝部分に引っ掛かるため、コロナワイヤがワイヤホルダの弾性力によって張架され、ワイヤホルダへ保持されることになる。

本発明は、コロナワイヤの端部を帯電器に備わるフックに係止する係止具で構成することを特徴としてもよい。これにより、コロナワイヤを帯電器に容易に装着することができる。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。

１ 画像形成装置
２ 感光ドラム
３ コロナ帯電装置
４ 現像装置
５ 転写部
６ クリーニング装置
１０ ワイヤホルダ
１０Ｆ、１０Ｒ 保持部
１０Ｐ 板状部
１１、１１ａ〜１１ｂ コロナワイヤ
１２、１２ａ〜１２ｃ、１２ａ’〜１２ｃ’ 端子
１３ａ〜１３ｃ フック位置
１４ａ〜１４ｃ フロントフック
１５ａ〜１５ｃ リアフック
１０１ａ〜１０１ｃ、１０１ａ’〜１０１ｃ’ 溝

特開平０９−１０１６６０号公報 特開平１１−２１２３３４号公報 特開平１０−０９７１２０号公報

Claims (7)

1. 像担持体と、１つ以上のコロナワイヤを交換可能に内装し前記コロナワイヤのコロナ放電により前記像担持体表面を均一に帯電させる帯電器とを備えた画像形成装置に用いるコロナワイヤ装着ユニットであって、
   前記１つ以上のコロナワイヤを張架して保持するワイヤホルダとを備え、
   前記１つ以上のコロナワイヤを前記ワイヤホルダに保持した状態で前記帯電器に装着した後、前記ワイヤホルダを前記１つ以上のコロナワイヤから離脱させることを特徴とするコロナワイヤ装着ユニット。
2. 前記帯電器内における前記１つ以上のコロナワイヤの装着位置に対応して略同一の位置関係となるように前記１つ以上のコロナワイヤが前記ワイヤホルダに保持されることを特徴とする請求項１に記載のコロナワイヤ装着ユニット。
3. 前記ワイヤホルダは可撓性を有し、板状の基材部と前記基材部の長手方向両端に前記コロナワイヤの端部を保持する保持部とを一体成形してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のコロナワイヤ装着ユニット。
4. 前記保持部を前記基材部の長手方向中心に撓ませることにより前記コロナワイヤから前記ワイヤホルダを離脱させることを特徴とする請求項３に記載のコロナワイヤ装着ユニット。
5. 前記保持部を前記基材部の長手方向に垂設し、
   前記保持部はコロナワイヤ装着側に前記基材部の板状面より突出した前記コロナワイヤの端部を保持する延出保持部と、
   前記コロナワイヤ装着側とは反対側に前記基材部の板状面より突出したワイヤホルダ把持部とを備えることを特徴とする請求項３又は４に記載のコロナワイヤ装着ユニット。
6. 前記延出保持部は前記コロナワイヤを通す溝部を１つ以上備え、
   前記溝部を前記コロナワイヤの直径より幅広に、前記コロナワイヤの端部の断面径より幅狭に成形することを特徴とする請求項５に記載のコロナワイヤ装着ユニット。
7. 前記コロナワイヤの端部を前記帯電器に備わるフックに係止する係止具で構成することを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載のコロナワイヤ装着ユニット。

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