JPH06118768A

JPH06118768A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH06118768A
Application number: JP26585592A
Authority: JP
Inventors: Taeko Toyoda; 妙子豊田; Wataru Sugimoto; 渉杉本; Kiyoshi Futaki; 清二木; Kenichi Kokusho; 賢一国生
Original assignee: Matsushita Graphic Communication Systems Inc; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic System Solutions Japan Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-04-28

Abstract

(57)【要約】【目的】スコロトロン帯電装置において、グリッドの
組立性を向上させる。【構成】ハウジング１に第一支持部材２と第二支持部
材３を取り付け、第二支持部材３の外面に、板ばね部４
ａを備えたグリッド取付板４を固定し、グリッド５を第
一支持部材２の突起２ａとグリッド取付板４の板ばね部
４ａに引っかけることによりグリッド５を所定位置に固
定し、更にグリッド取付板４とハウジング１にコイルば
ね６を引っかけることにより、グリッド５をハウジング
１に導通させる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の複写機
等において、感光体表面を一様に帯電させるための帯電
装置に関し、特に、スコロトロン帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の帯電装置は、導電性材料で
構成された略コ字状断面のハウジングと、そのハウジン
グ内にハウジングに平行に設けられたコロナ放電用ワイ
ヤと、前記ハウジングの開口部に前記コロナ放電用ワイ
ヤに平行に配置され、多数の開口を有するグリッド等と
を有している（例えば、特開昭６１−８８２８２号、特
開昭６３−１８０９７７号公報参照）。

【０００３】このグリッドは、ハウジング或いはそのハ
ウジングに取り付けられた支持部材に対してネジ等で固
定されていた。また、グリッドをハウジングに電気的に
導通させるために、銅線をハンダ付けする場合もあっ
た。

【０００４】グリッドには、六角形、四角形等の多数の
開口が形成されており、その開口はグリッドの長手方向
及び横方向に並べて形成されている。グリッドの多数の
開口を形成している部分における開口率は、機械的強度
及び帯電効率を考慮して定められており、例えば、特開
昭６３−１８０９７７号公報では約４０〜７０％に選定
されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
構成では、グリッドをネジ止めしたり、銅線をハンダ付
けしたりしているため、組立性が悪く、製造コストが高
いという問題があった。

【０００６】また、従来のグリッドでは、加工誤差等に
よって開口率が変化した場合、感光体の表面電位の変化
が大きく、このため、画質が低下することがあり、これ
を避けるには、グリッドの加工精度を高める必要があ
り、製造コストが高くなるという問題となっていた。ま
た、多数の開口がグリッドの長手方向及び横方向に並ん
で形成されているため、開口率がグリッドの長手方向に
場所によって変化しており、感光体表面に付与する電位
に不均一さを生じ、画質を低下させるということもあっ
た。

【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
もので、グリッドの組立性を向上させ、製造コストを低
減できる帯電装置を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明は、グリッドの加工精度にば
らつきが生じ、開口率が変化しても、感光体表面に一定
の電位を与えることができ、このためグリッドの加工を
容易とし製造コストを低減できる帯電装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】更に、本発明は、感光体表面に均一に電位
を与えることの可能な帯電装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、上記問題点を解決するため、ハウジングの一端に、
上面にグリッド取付用の突起を有する絶縁性材料の第一
支持部材を取り付け、ハウジングの反対端に、絶縁性材
料の第二支持部材を取り付けると共にその外面側に、上
端にグリッド取付用の板ばね部を有する導電性材料のグ
リッド取付板を固定し、グリッドを、その両端を前記第
一支持部材の突起とグリッド取付板の板ばね部に係止し
て取り付け、更に、導電性材料で構成されたコイルばね
を、前記グリッド取付板とハウジングとに引っかけて両
者を導通させるという構成を備えたものである。

【００１１】請求項２に記載の発明は、上記問題点を解
決するため、グリッドの開口形成部における開口率を、
７０％から８５％の範囲内とするという構成を備えたも
のである。

【００１２】請求項３に記載の発明は、上記問題点を解
決するため、グリッドに形成した多数の開口を、互いに
平行な且つグリッドの長手方向に対して傾斜した細長い
形状とするという構成を備えたものである。

【００１３】ここで、グリッドには、そのグリッドに形
成されている細長い形状の開口に交差する方向に補強部
を設けることが好ましい。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明は上述の構成であるの
で、グリッドを第一支持部材の突起とグリッド取付板の
板ばね部に係止して取り付けることにより、板ばね部が
グリッドに張力を付与し、グリッドを直線状に引っ張っ
た状態で定位置に固定することができ、グリッドのねじ
止め作業を必要とせず、組立作業が極めて簡単となる。
また、グリッド取付板とハウジングとに、コイルばねを
引っかけることにより、そのコイルばねがグリッド取付
板を介してグリッドをハウジングに導通させることがで
き、グリッドとハウジングとに銅線等をはんだ付けして
接続する作業が必要なくなり、製造上の工数を削減でき
る。更に、グリッドはグリッド取付板の板ばね部によっ
て直線状に引っ張られているので、長手方向に湾曲する
ことがなく、感光体に対して付与する電荷を一定とする
ことができる。

【００１５】請求項２に記載の発明では、グリッドの開
口率を７０％から８５％の範囲内としている。グリッド
の開口率は感光体表面に付与する電位に影響するもので
あるが、本発明者が検討した結果、グリッド開口率が７
０〜８５％では表面電位があまり変動しないことを見出
し、この数値範囲を採用したものである。本発明では、
開口率を７０〜８５％の範囲内としたことにより、加工
誤差等により開口率が変化しても、感光体表面に付与す
る電位の変化が少なく、換言すれば、開口率が７０％か
ら８５％の範囲内であれば開口率が多少変化しても感光
体表面に比較的均一に電位を付与することができ、この
ため、グリッドの加工精度をあまり高く維持する必要が
なく、製造コストを低減でき、また、画質低下を防止で
きる。

【００１６】請求項３に記載の発明では、グリッドに形
成した多数の開口を、互いに平行な且つグリッドの長手
方向に対して傾斜した細長い形状としているので、グリ
ッドの長手方向のどの位置でも開口率が一定となり、感
光体表面を長手方向に均一に帯電させることができる。

【００１７】なお、グリッドに、開口に交差する方向の
補強部を設けておけば、グリッドの機械的強度を大きく
でき、組立時や取付時の負荷によって、ねじれや曲がり
を生じることを防止できる。

【００１８】

【実施例】以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説
明する。

【００１９】図１（ａ）は本発明の一実施例による帯電
装置を概略的に示す斜視図、図１（ｂ）はその帯電装置
を分解して示す概略斜視図である。図１（ａ）、（ｂ）
において、１は、導電性材料で構成された略コ字状断面
のハウジングであり、一端にばね装着用の爪１ａを備え
ている。２は、そのハウジング１の一端に取り付けられ
る絶縁性材料の第一支持部材であり、上面にグリッド取
付用の突起２ａを有している。３は、ハウジング１の第
一支持部材２とは反対側の端部に取り付けられる絶縁性
材料の第二支持部材である。これらの第一支持部材２及
び第二支持部材３は、ハウジング１に対してはめ込み式
で固定されるものであり、ハウジング１に形成している
孔（図示せず）に対して嵌合させる突起（図示せず）を
備えている。４は、導電性材料で構成されたグリッド取
付板であり、上端にグリッド取付用の板ばね部４ａを、
側縁にばね装着用の爪４ｂを備えている。このグリッド
取付板４は、ねじ（図示せず）等により、第二支持部材
３に固定される。

【００２０】５は多数の開口を備えたグリッドであり、
その両端に突起２ａ、板ばね部４ａに係止するための係
止孔５ａ、５ｂを備えている。このグリッド５は、両端
の係止孔５ａ、５ｂを突起２ａ、板ばね部４ａに係止す
ることによって、所定位置に取り付けられる。この際、
板ばね部４ａはグリッド５に対して張力を作用させ、グ
リッド５を直線状に引っ張った状態で定位置に固定す
る。このため、グリッド５が長手方向に湾曲することが
なく、感光体に対して均一な電位付与が可能となる。６
は、導電性材料で構成されたコイルばねであり、その両
端をハウジング１の爪１ａとグリッド取付板４の爪４ｂ
に引っかけることによって取り付けられている。このコ
イルばね６は、グリッド取付板４をハウジング１に導通
させる作用を有している。

【００２１】８はコロナ放電用のワイヤ、９はそのワイ
ヤ８を支持するためのワイヤ支持部であり、これらの詳
細については後述する。

【００２２】上記構成の帯電装置の組み立てに際して
は、第二支持部材３にグリッド取付板４を固定し、ハウ
ジング１の両端に第一支持部材２及び第二支持部材３を
はめ込み、ワイヤ８及びワイヤ支持部９を取り付け、そ
の後、グリッド５を第一支持部材の突起２ａ及びグリッ
ド取付板４の板ばね部４ａに係止して取り付け、コイル
ばね６をハウジング１の爪１ａとグリッド取付板４の爪
４ｂに引っかければよい。このように、グリッド５は単
に突起２ａ及び板ばね部４ａに係止するのみで固定され
るので、従来行っていたグリッドのねじ止め作業が必要
なく、組立作業が極めて容易である。また、グリッド取
付板４とハウジング１とにコイルばね６を引っかけるこ
とにより、グリッド５をハウジング１に対してグリッド
取付板４及びコイルばね６を介して導通させることがで
き、従来行っていたグリッドとハウジングへの銅線等の
はんだ付け作業が必要なくなる。かくして、上記構成の
帯電装置は、組み立て作業が容易であり、組み立て工数
を従来に比べ削減できる。

【００２３】次に、グリッド５に形成する開口の形状及
び開口率を説明する。図２は上記実施例に用いたグリッ
ド５の概略平面図、図３は図２に示すグリッド５のＡ部
の拡大平面図、図４は図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
グリッド５は多数の開口１１を有しており、その開口１
１は、細長い形状のもので、互いに平行に且つグリッド
５の長手方向に対して傾斜して配置されている。傾斜角
としては、４５°程度が好ましいが、その角度に限ら
ず、適宜増減可能である。このように、グリッド５に形
成した多数の開口１１を、互いに平行な且つグリッドの
長手方向に対して傾斜した細長い形状とすることによ
り、グリッドの長手方向のどの位置でも開口率を一定と
でき、従って、感光体表面を長手方向に均一に帯電させ
ることができる。

【００２４】グリッド５には、細長い形状の開口１１に
交差する方向に補強部１２が形成されている。この補強
部１２は、図２から良くわかるように５本形成されてい
るが、グリッド５の長手方向には重ならないように配置
されており、従って長手方向のどの位置にあっても同じ
専有面積になっている。従って、これもまた、開口率を
均一とすることができるものである。なお、補強部１２
は、グリッド５の製造に当たって、薄板をエッチングし
て開口１１を形成する際、エッチングしないで残すこと
により形成される。グリッド５にこの補強部１２を設け
ることにより、グリッドの機械的強度が大きくなり、組
立時や取付時の負荷によって、ねじれや曲がりを生じる
ことを防止できる。

【００２５】グリッド５の開口形成部における開口率
は、開口１１をエッチングによって加工する際に加工誤
差を生じ、一つのグリッド内における部分的なバラツキ
及び製品間のバラツキが生じても、７０％から８５％の
範囲内におさまるように定められている。ここで、開口
率とは、図４に示すように、開口１１の幅をＣ、ピッチ
をｐとした時に、開口率＝Ｃ／ｐで表されるものであ
る。以下、開口率を７０〜８５％の範囲内とする理由を
説明する。

【００２６】図５は、グリッドの開口率と、そのグリッ
ドを備えた帯電装置によって帯電させられた感光体表面
の帯電電位の関係を実測して得たグラフである。このグ
ラフより明らかなように、グリッド開口率は帯電電位に
影響を与えるが、グリッド開口率が７０〜８５％の範囲
内では、感光体表面の帯電電位があまり変動していな
い。一般に感光体の表面電位は一様であることが画質向
上の点から好ましい。一方、エッチングによってグリッ
ドに開口を形成する際、開口の大きさにはバラツキが生
じやすく、一定の大きさの開口のみを形成することは極
めて困難である。従って、グリッドの開口率を７０〜８
５％の範囲内でバラツクようにすれば、感光体の表面電
位は均一になり、画質の向上を図ることができる。本発
明は、上記したように、グリッド開口率を７０％から８
５％の範囲内におさまるようにしたことにより、この範
囲内では開口率にバラツキを生じても、感光体を均一に
帯電させることができ、換言すれば、グリッドの開口の
加工精度を高くする必要がなく、グリッドを安価に製造
することが可能となる。

【００２７】グリッド５の開口率は上記したように、７
０〜８５％の範囲内となるように定められるが、グリッ
ド５の材質、開口１１のピッチ等は、上記の開口率と機
械的強度を考慮して定められる。すなわち、グリッド５
は組み立て時や取り付け時の負荷等からねじれや曲がり
が生じるため、一定の機械的強度が必要であり、この機
械的強度はグリッドの材質や開口のピッチによって変わ
るものである。図６は、開口率と機械的強度との関係を
グリッドの材質及びピッチをパラメータとして示したグ
ラフである。このグラフを考慮して必要な開口率及び必
要な強度を有するグリッドを設計すればよい。例えば、
グリッド５の好適な実施例としては、設計開口率を８０
％、開口のピッチｐを１ｍｍ、材質をステンレスとした
ものを挙げることができる。この実施例では、開口形成
時の加工誤差が、±２〜３％生じたとしても、得られた
グリッドの開口率は７０〜８５％の範囲内に入り、且つ
必要な機械的強度が得られる。

【００２８】図１において、コロナ放電用のワイヤ８は
ハウジング１内に張られるものであるが、長期間の使用
（例えば、１２０００枚程度の記録）により、そのワイ
ヤ８の表面にトナーが付着して能力が低下してくる。そ
のため、従来にあっては上記枚数を使用したと思われる
時期に、サービスマンが定期点検等で帯電装置そのもの
を交換していた。しかしながら、ワイヤ８には、主に感
光体と面する部分にトナーが付着して能力を低下させて
おり、そのワイヤ８を回転させ新しい面を感光体に面す
るようにすることで、能力回復を図ることができること
が判明したので、上記実施例では、ワイヤ８を回転させ
る手段を設けている。以下、その手段を説明する。

【００２９】図７（ａ）は図１の実施例の帯電装置に取
り付けられた状態のワイヤ８及びワイヤ支持部９を示す
ものである。ワイヤ支持部９は、ワイヤ８を掛けるため
の軸部１３とその軸部１３に取り付けられたギヤ１４を
有しており、第一支持部材２に回転可能に保持されてい
る。図７（ｂ）はその帯電装置を、記録装置に取り付け
た状態を示すものである。この状態では、ギヤ１４に、
装置側に設けている回転軸１６が連結される。この回転
軸１６の端部にはダイヤル１７が取り付けられている。
更に、ワイヤ８のギヤ１４とは反対側にもギヤ１４と同
様にギヤ１８が連結されており、ギヤ１４とギヤ１８と
は、ギヤ１９、２０及び軸２１により同期回転させられ
るように構成されている。

【００３０】本実施例の帯電装置では、長期間の使用に
よって能力が低下した時点での定期点検時に、サービス
マンがダイヤル１７を１８０°回転させることにより、
ワイヤ８を１８０°回転させる。これにより、ワイヤ８
の新しい面が感光体に面するようにセットされ、低下し
た能力を回復させることができる。

【００３１】図８は、ワイヤ８に連結したギヤ１４をダ
イヤルで回転させる代わりに、記録装置側の駆動部（感
光体等を駆動する駆動部）を利用して自動的に回転させ
るように構成した実施例であり、図９はその動作フロー
チャートである。ギヤ１４には駆動部２３がクラッチ
（図示せず）を介して連結されている。この実施例で
は、現像機と感光体から構成される記録部２４が作動す
る度にカウンタ部２５がこれを計数していく。そして、
計数値が１０００枚になったところで制御部２６の指示
に基づいて駆動部２３がワイヤ８を１５°回転させる。
この時、駆動部２３から記録部２４への駆動力伝達経路
をクラッチが解除しているので、帯電装置のワイヤ８の
みが回転している。回転が終了すると制御部２６はカウ
ンタ部２５の計数値をリセットし回転度数を加算的に記
憶し、上記動作を繰り返すよう制御する。このように、
ワイヤ８は短期間にまんべんなく回転していくため、装
置の能力変化をリニヤにすることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明は、ハウジングの一端に、上面にグリッ
ド取付用の突起を有する絶縁性材料の第一支持部材を取
り付け、ハウジングの反対端に、絶縁性材料の第二支持
部材を取り付けると共にその外面側に、上端にグリッド
取付用の板ばね部を有する導電性材料のグリッド取付板
を固定し、グリッドを、その両端を前記第一支持部材の
突起とグリッド取付板の板ばね部に係止して取り付け、
更に、導電性材料で構成されたコイルばねを、前記グリ
ッド取付板とハウジングとに引っかけて両者を導通させ
る構成としたので、グリッドを第一支持部材の突起とグ
リッド取付板の板ばね部に係止して取り付けることによ
り、グリッドを直線状に引っ張った状態で定位置に固定
することができ、また、グリッド取付板とハウジングと
に、コイルばねを引っかけることにより、グリッドをハ
ウジングに導通させることができ、帯電装置の製造工数
を簡略化し、コストダウンを図ることができるという効
果を有している。

【００３３】また、請求項２に記載の発明は、グリッド
の開口形成部における開口率を、７０％から８５％の範
囲内としたことにより、加工誤差等により開口率が変化
しても、感光体表面に付与する電位の変化が少なく、換
言すれば、開口率が７０％から８５％の範囲内であれば
開口率が多少変化しても感光体表面に比較的均一に電位
を付与することができ、このため、グリッドの加工精度
をあまり高く維持する必要がなく、製造コストを低減で
き、また、画質低下を防止できるという効果を有してい
る。

【００３４】ここで、請求項３に記載したように、グリ
ッドに形成した多数の開口を、互いに平行な且つグリッ
ドの長手方向に対して傾斜した細長い形状とすると、グ
リッドの長手方向のどの位置でも開口率が一定となり、
感光体表面を長手方向に均一に帯電させることができる
という効果が得られる。

【００３５】また、請求項４に記載のように、グリッド
に、開口に交差する方向の補強部を設けておけば、グリ
ッドの機械的強度を大きくでき、組立時や取付時の負荷
によって、ねじれや曲がりを生じることを防止できると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例による帯電装置を概
略的に示す斜視図（ｂ）はその帯電装置を分解して示す概略斜視図

【図２】上記実施例に用いたグリッド５の概略平面図

【図３】図２に示すグリッド５のＡ部の拡大平面図

【図４】図３のＢ−Ｂ矢視断面図

【図５】グリッドの開口率と、そのグリッドを備えた帯
電装置によって帯電させられた感光体表面の帯電電位の
関係を実測して得た特性図

【図６】開口率と機械的強度との関係をグリッドの材質
及びピッチをパラメータとして示した特性図

【図７】（ａ）は図１の実施例の帯電装置におけるワイ
ヤ８及びワイヤ支持部９の周辺を概略的に示す平面図（ｂ）はその帯電装置を、記録装置に取り付けた状態を
示す概略側面図

【図８】図７とは異なる実施例を示すブロック図

【図９】図８の実施例の動作フローチャート

【符号の説明】

１ハウジング２第一支持部材３第二支持部材４グリッド取付板５グリッド６コイルばね８ワイヤ９ワイヤ支持部１１開口１２補強部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者二木清東京都目黒区下目黒２丁目３番８号松下電送株式会社内 (72)発明者国生賢一東京都目黒区下目黒２丁目３番８号松下電送株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性材料で構成された略コ字状断面の
ハウジングと、その一端に取り付けられた絶縁性材料の
第一支持部材であって、上面にグリッド取付用の突起を
有する第一支持部材と、前記ハウジングの反対側の端部
に取り付けられた絶縁性材料の第二支持部材と、その第
二支持部材の外面側に固定され、上端にグリッド取付用
の板ばね部を有する導電性材料のグリッド取付板と、前
記第一支持部材の突起とグリッド取付板の板ばね部に両
端を係止して取り付けられたグリッドと、前記グリッド
取付板とハウジングとに引っかけられた導電性材料のコ
イルバネとを有する帯電装置。
【請求項２】導電性材料で構成された略コ字状断面の
ハウジングと、そのハウジング内にハウジングに平行に
設けられたコロナ放電用ワイヤと、前記ハウジングの開
口部に前記コロナ放電用ワイヤに平行に配置され、多数
の開口を有するグリッドとを有し、そのグリッドの開口
率を、７０％から８５％の範囲内としたことを特徴とす
る帯電装置。
【請求項３】グリッドに形成された多数の開口が、互
いに平行に且つグリッドの長手方向に対して傾斜して形
成された細長い形状であることを特徴とする請求項２記
載の帯電装置。
【請求項４】グリッドが、そのグリッドに形成されて
いる細長い形状の開口に交差する方向に設けられた補強
部を有することを特徴とする請求項３記載の帯電装置。