JP3898124B2 - 帯電装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体に対向して配置され、像担持体の表面を所定電位に帯電させる帯電装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ及びファックス等の画像形成装置には画像形成のための感光体ドラムが設けられ、その周囲適所に感光体ドラム表面を所定電位に帯電する帯電装置が配置されている。この帯電装置は、開口面が感光体ドラムに対向する断面コ字状を有する長尺のシールドケースと、このコ字状の内空間で長尺方向に張設された放電ワイヤとを備える(例えば特許文献1参照)。
【0003】
この放電ワイヤに電圧が印加されることによって、帯電装置内にはコロナ放電が発生し、ケースの開口部側に存在する感光体ドラムの表面が所定電位に帯電される。所定電位に帯電している感光体ドラムは、露光装置によってレーザ等によって光を照射されて、選択された領域の所定電位が低下され、形成対象である画像が静電潜像として描画される。この静電潜像に対してトナーが付与され、このトナー画像が記録用紙に転写されることによって、記録用紙に画像が形成される。その後、除電ランプによって、感光体ドラムの表面の残留電荷が除去され、感光体ドラムは次の静電潜像を描画されうる状態になる。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−162934号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、省資源及び省スペースの観点から、画像形成装置においても、装置本体の小型化の要請が高い。従って、画像形成装置は帯電装置に隣接される機器、例えば露光装置や除電ランプ側により近づけて備えることが好ましく、そのためには、帯電装置のケースはコンパクトであることが好ましい。もっとも、上述した従来のコの字形状を有するケースを単純に小さくすることでは、ワイヤとケースとの距離が近づきすぎるためワイヤに電圧が印加された場合に、電流がケースにリークし、コロナ放電ができない場合がある。
【0006】
また、帯電装置は、放電ワイヤに紙粉やトナー粒子が付着して長尺方向で電位むらを生じる可能性があることから、帯電装置に放電ワイヤを挟んだ清掃具をモータ等の駆動機構で該ワイヤに沿って往復移動可能にする清掃手段を内蔵しているものも知られているが、このような機構を内蔵しつつ初期形状を維持するためには、強度的な考慮も要求される。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するために、小型、かつ強度的に安定した帯電装置及びこの帯電装置を用いた画像形成装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、像担持体に対向して配置され、前記像担持体の表面を所定電位に帯電させる帯電装置において、基部から開口端に向けて左右対称な両側の側壁が幅広になる断面略コ字状をなす長尺のシールドケースと、その内部で長尺方向に張設された放電ワイヤとを備え、前記両側の側壁は、前記基部から前記開口方向への途中で互いに内側に屈曲されて、基部側から屈曲部までの第1の側壁と、屈曲部から開口側の第2の側壁とを有して形成されており、前記第1、第2の側壁は前記放電ワイヤからの垂線と交差し、かつ前記放電ワイヤから前記第1、第2の側壁への垂線の長さが略同一であることを特徴とする帯電装置である。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3いずれかに記載の帯電装置を備えると共に、前記像担持体が感光体ドラムであることを特徴とする画像形成装置である。
【0010】
これらによると、開口端に向けて幅広になる断面略コ字状をなすシールドケースの側壁が、内側に屈曲されてそれぞれ基部側から第1、第2の側壁とを有して形成されるため、屈曲分だけ小型になり、また、断面視で第1,第2の側壁と前記放電ワイヤとの距離を略同一としたため、放電ワイヤに対するアース作用が一方の側壁の影響のみを受けるということがなくなる。また、ケースは、断面略コ字状で両側の側壁が内側に屈曲されているため、ケースを半円形状にして他端側を小型にする場合と比較して頑丈なケースが形成される。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の帯電装置において、前記両側の側壁のうち、前記第2の側壁は開口端に向けて幅広になる。これによって、帯電装置は、小型に形成されると共に、開口端の面積が確保することが可能となる。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の帯電装置において、前記基部は、前記両側の側壁の上端で長尺方向に平行に延びる一対形状であることを特徴とする。これによって、両側の側壁の上端部の小型化を図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1〜図4を用いて、本発明にかかる画像形成装置をプリンタに適用した場合の一実施の形態について説明する。図1は、プリンタ1の側面概略構成図である。図1において、プリンタ1は、本体底部側に記録紙が積層された記録紙収納部2、本体上部側に位置して記録紙収納部2から繰り出され、画像形成後の記録紙が排出される排出部3に亘って記録紙を搬送する搬送路41と、後述する像形成部5〜8位置で記録紙の搬送を行うための無端の搬送ベルト42とを備えた搬送部4、搬送ベルト42の上部で搬送方向に亘って直列に設けられ、記録紙に各色の画像の形成を行わせる像形成部5〜8、及び搬送ベルト42の用紙搬送方向下流側に設けられた定着部10を備える。
【0014】
搬送部4は上流側から搬送路41に沿って所要位置に配設された所要数の搬送ローラ対43を有し、これら搬送ローラ対43は図略のモータ等によって回転駆動されるようになっている。
【0015】
像形成部5〜8は、搬送ベルト42の用紙搬送面に沿って配設され、上流側からシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(B)の画像を形成するものであり、詳細は後述する。搬送ベルト42は上流側と下流側のローラ44,45間に張設されると共にその間の下方側適所にテンション用のローラ46が配設されている。なお、ローラ44は、圧ローラ44aと共にローラ対を構成し、搬送されてきた用紙を搬送ベルト42上に誘導可能にしている。
【0016】
定着部10は、内部にヒータ源を備える熱ローラ101と圧ローラ102とで構成され、像形成部5〜8で記録紙上に転写された所与の色のトナーを融着するものである。像形成部5〜8はトナーの色が異なる他は同一構造を有するものであり、以下、像形成部5を例にして説明する。
【0017】
図2は、像形成部5の構造を説明するための側面図である。図2において、像形成部5は中央に担持体としての感光体ドラム51を備えると共に、その周囲にドラム回転方向の上流側から帯電装置52、露光装置53、現像装置54、転写ローラ55、クリーニング装置56及び除電装置57が配設されている。
【0018】
感光体ドラム51は、表面に感光層が形成された円柱形状を有するもので、図略の駆動機構によって定速回転されるものである。帯電装置52は、コロナ放電現象を利用して感光体表面に所定電位を付与するものである。露光装置53は、略下方向に向けて配設され、下部は上部に比べて小形をなすものである。この露光装置53は、例えばLED発光部や走査用のポリゴンミラーを備え、外部メモリ等から転送されてきた画像データを変調して光として出射し、この光をポリゴンミラーを介して感光体ドラム51の長さ方向に走査することで感光体ドラム51面に静電潜像を形成するものである。
【0019】
現像装置54は、シアンからなるトナーを感光体ドラム51面に電界を利用して付与することで、静電潜像を顕在化するものである。転写ローラ55はトナー画像を記録紙に転写するためのものであり、クリーニング装置56は残留トナーを除去するものである。除電装置57は、小型のLED素子が感光体ドラム51の長さ方向にアレイ上に配設されてなり、LED素子の発光により残留電荷を除去するもので、全体として直方体形状を有するものである。
【0020】
図3は、図2に示す帯電装置52の斜視図である。図3に示すように、帯電装置52は、金属製であり、両側に長尺の側壁521,522を有するシールドケース520と、その内部で長尺方向に張設された長尺の放電ワイヤ523と、シールドケース520の先端開口部に図略の絶縁材を介して配設された導電材でメッシュ状に形成されたグリッド電極524とから成っている。
【0021】
シールドケース520は、基端側には上面に長尺方向に亘って隙間を有するように分割され、乃至は長尺方向両端を残した切り欠き部が形成され、先端側には感光体ドラム51側に開口面を有する。放電ワイヤ523は、シールドケース520とグリッド電極524とで包囲されるようになっている。
【0022】
帯電装置52は、図略の電圧印加部によって放電ワイヤ523に所定の高電圧が印加されると共に、これによって放電ワイヤ523の周辺の気体にコロナ放電を生じさせて例えば正イオンを生じさせ、この正イオンをシールドケース520の開口面から感光体ドラム51に対して放出する。また、帯電装置52は、グリッド電極524に図略の電圧印加部によってバイアス電圧が印加され、これによって感光体ドラム51の表面が所定の電位になるように制御される。上記コロナ放電によって発生するオゾンは、図略のファン等により発生される気流によって、上面の隙間乃至は切り欠き部を経て、機器外へ排出されるようになっている。
【0023】
図4は、図3に示す帯電装置の側断面図である。シールドケース520は、図4に示すように、左右対称の側壁521,522が開口面の反対側端部(以下、基部という)5211,5221から他端部(以下、開口端という)に向けて幅広になる略コ字状を有して形成されている。シールドケース520の両側壁521,522には、基部5211,5221から開口端の途中で長尺方向に平行な屈曲部521a,522aが左右対称位置に形成されている。屈曲部521a,522aで内側に屈曲してなり、これにより、基部側に側壁5212,5222(第1の側壁)が、先端側に側壁5213,5223(第2の側壁)が形成されている。側壁5212,5222は基部5211,5221から幅広方向に形成されてなり、側壁5213,5223は屈曲部521a,522aにより互いに平行に形成されている。
【0024】
このような、シールドケース52の形状寸法は、放電ワイヤ523から側壁5212,5222への垂線の距離L1、放電ワイヤ523から側壁5213,5223への垂線の距離L2とが略同一となるように屈曲部521a,522aの屈曲角度及び放電ワイヤ523の位置が設定されている。
【0025】
なお、本実施の形態では、シールドケース520の基部5211,5221で囲まれる空間内に、放電ワイヤ523を清掃するための清掃機構を収納する清掃機構収納スペースを設けることが可能であるように延びているが、清掃機構の収納スペースを設けないシールドケース形状としてもよい。
【0026】
このように、本実施の形態にかかるプリンタ1においては、その帯電装置52のシールドケース520は、側壁521,522が開口端へ向かって拡がる形状を有するため、基部5211,5221を幅寸法で小型化できると共に、開口側を所要の幅寸法を取りえるようにしたので、幅狭の基部5211,5221のスペースに、帯電装置52に隣接して設けられる部材(ここでは、露光装置53及び除電装置57)を隣接して配置することができる等隣接部材の配設の自由度が増すと共に、プリンタ1を小型に形成することができる。特に、本実施の形態では、基部側が大サイズを有する露光装置53の配設にゆとりが生じ、これによって、プリンタ1の小型化を一層図ることができる。
【0027】
そして、帯電装置52のシールドケース520は、屈曲部521a,522aを有する形状であるため、断面視で半円状の形状を設けて上端部の小型化を図るよりも頑強に形成することが可能である。特に本実施の形態におけるように、シールドケース52の上面に切り欠き部を形成し、清掃装置を収納する等のような場合では強度を上げる必要があるため有効である。
【0028】
また、各長さL1,L2は、それぞれ略等しく、放電ワイヤ523に電圧が印加されているときに電流がシールドケース520にリークせず、かつアース作用もいずれかの側壁の影響を大きく受けることもないため、電位の安定を図ることも可能である。
【0029】
本実施形態では垂線の寸法L1,L2のみを略同一としたが、清掃機構と放電ワイヤ523との距離を確保するため、放電ワイヤ523から基部5211,5221をそれぞれ結ぶ線分L0までの距離L3も寸法L1,L2と略同一になるように考慮して側壁形状、放電ワイヤ523の位置を設定してもよい。
【0030】
また、図4の断面視において、放電ワイヤ523から側壁5212(5222)全面に対する距離は垂線の寸法L1を最小としてばらつき、5213(5223)全面に対する距離は垂線の寸法L2を最小としてばらつくが電位的には実質的に同等として考慮することが可能である。
【0031】
なお、本発明にかかる画像形成装置には、プリンタの他に電子写真技術を用いた他の装置、例えば複写機、ファクシミリ等が含まれる。また、本実施の形態にかかるプリンタ1では、帯電装置52に隣接して配置されている部材は露光装置53及び除電ランプ57であるが、必ずしもこれに限定されず、感光体ドラム51周辺に配置され、かつ帯電装置51に隣接して配置される機器であればよい。
【0032】
本実施形態では側壁521,522を同一形状としたが、必ずしも同一形状でなくてもよく、放電ワイヤ523の配設位置との関係で、各側壁5212、5213、5222、5223までの距離が実質的に略同一となり、アース作用が均一に行われるもので有ればよい。
【0033】
また、本実施形態では、製造工程の容易化を図るべく、1個の屈曲部521a(522a)の例を示したが、これに限定されず、側壁521,522に対し、対称に(あるいは対称でなくてもよい)所用数の屈曲部を形成することが可能であり、基本的にコ字状をなし、かつ少なくとも基部側に対して、開口側が幅広となる形状で有ればよい。
【0034】
また、側壁521,522の開口面側を構成する第2の側壁5213,5223は互いに平行でなくともよく、開口端に向けて幅広になっている形状であってもよい。これによると、側壁5213,5223を幅方向で小型化することができると共に、感光体ドラム51を帯電するための所要の開口面の面積を確保することができる。
【0035】
また、本実施の形態においては、帯電装置51はグリッド電極524を有するスコロトロン帯電装置であり、かつ正コロナ放電を発生させるものであるが、負コロナ放電を発生させるものであってもよく、又は、コロトロン帯電装置であってもよい。
【0036】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、放電ワイヤとケースの第1、第2の側壁との間の距離を確保しながらケースの小型化を図ることができ、本発明の帯電装置と隣接する部材とを近づけて画像形成装置に搭載して、小型の画像形成装置を形成することが可能である。また、ケースを頑丈に形成することができるため、清掃手段をケース内に内蔵した場合でも初期形状を維持することができる。
【0037】
請求項2に記載の発明によれば、帯電装置が小型に形成されると共に、開口端の面積が確保されることが可能となるため、第2の側壁を幅方向で小型化することができると共に、像担持体を帯電するための所要の開口面の面積を確保することができる。
【0038】
請求項3に記載の発明によれば、両側の側壁の上端部の小型化を図ることができ、より一層本発明の帯電装置と隣接する部材とを近づけて画像形成装置に搭載して、小型の画像形成装置を形成することが可能である。
【0039】
請求項4に記載の発明によれば、放電ワイヤとケースの第1、第2の側壁との間の距離を確保しながらケースの小型化を図ることができ、本発明の帯電装置と隣接する部材とを近づけて画像形成装置に搭載して、小型の画像形成装置を形成することが可能である。また、ケースを頑丈に形成することができるため、清掃手段をケース内に内蔵した場合でも初期形状を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 プリンタの側面概略構成図である。
【図2】 像形成部の構造を説明するための側面図である。
【図3】 図2に示す帯電装置の斜視図である。
【図4】 図3に示す帯電装置の側断面図である。
【符号の説明】
1 プリンタ
5〜8 像形成部
51 感光体ドラム(像担持体)
52 帯電装置
520 シールドケース
521,522 側壁
5211,5221 基部
5212,5222 側壁(第1の側壁)
5213,5223 側壁(第2の側壁)
521a,522a,521b,522b 屈曲部
523 放電ワイヤ
524 グリッド電極
Claims (4)
- 像担持体に対向して配置され、前記像担持体の表面を所定電位に帯電させる帯電装置において、
基部から開口端に向けて左右対称な両側の側壁が幅広になる断面略コ字状をなす長尺のシールドケースと、
その内部で長尺方向に張設された放電ワイヤとを備え、
前記両側の側壁は、前記基部から前記開口方向への途中で互いに内側に屈曲されて、基部側から屈曲部までの第1の側壁と、屈曲部から開口側の第2の側壁とを有して形成されており、
前記第1、第2の側壁は前記放電ワイヤからの垂線と交差し、かつ前記放電ワイヤから前記第1、第2の側壁への垂線の長さが略同一であることを特徴とする帯電装置。 - 前記両側の側壁のうち、前記第2の側壁は、開口端に向けて幅広になることを特徴とする請求項1記載の帯電装置。
- 前記基部は、前記両側の側壁の上端で長尺方向に平行に延びる一対形状であることを特徴とする請求項1又は2記載の帯電装置。
- 請求項1〜3いずれかに記載の帯電装置を備えると共に、前記像担持体が感光体ドラムであることを特徴とする画像形成装置。
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