JPH06274014A

JPH06274014A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH06274014A
Application number: JP8822593A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ozasa; 剛小笹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】放電ワイヤの傾きを自動的に調整して、感光体
の感光面の電位分布のばらつきをなくす。【構成】箱状のシールド部材２１の開口部２１ａを感光
体の感光面に対向させる。シールド部材２１の内側に、
感光面にほぼ平行に放電ワイヤ２２を配置する。放電ワ
イヤ２２の右端部の連結部Ｍに、プーリ３２に巻き付け
たワイヤ３３の先端を連結する。さらに、連結部Ｍに押
えばね３５を係合させて上方に付勢する。電位センサ６
Ｌ、６Ｒによって感光面１ａの左端部と右端部の電位を
検知し、その差に応じて制御装置５０を介してモータ３
１を回転し、連結部Ｍの位置を上下させる。これによっ
て、感光面１ａに対する放電ワイヤ２２の傾きを調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体の感光面に対し
てほぼ平行に放電部材を配設し、これによって、感光面
を一様に帯電させる帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式による複写機、レー
ザビームプリンタ等の画像形成装置において、感光体表
面の感光面を所定の電位に帯電するコロナ方式の帯電装
置が知られている。

【０００３】この帯電装置は、放電ワイヤ（放電部材）
とその周囲を囲繞するシールド部材とを備えている。感
光体が例えば円筒状に形成され、表面に感光面を有する
場合には、放電ワイヤは、感光面の母線に沿って左右方
向に長く配設されている。すなわち、放電ワイヤは、感
光面の母線にほぼ平行に配設され、感光面からの距離が
ほぼ一定の所定距離に維持されている。また、シールド
部材は、例えば断面コ字型に形成され、開口部分を感光
面に対向するように配置され、内側に放電ワイヤを収納
している。これら放電ワイヤ及びシールド部材には、バ
イアス電圧が印加される。このバイアス電圧の印加と、
感光体の回転とによって、感光面を２次元的に一様に帯
電、あるいは除電している。

【０００４】なお、上述の帯電装置としては、感光面を
一様に帯電する一次帯電器、感光面上に形成されたトナ
ー像を紙等の転写材に転写する転写帯電装置、トナー像
転写後の転写材を感光面から分離する分離帯電装置等が
あり、いずれも基本的な構成としては、上述のような構
成となっている。

【０００５】これら帯電装置の調整は、メインテナンス
時にサービスマンによって行われる。帯電装置による感
光面の帯電、除電等は、感光面と放電ワイヤとの位置関
係によって微妙に変化する。また、長期使用による感光
面の劣化やトナーの付着による放電ワイヤの汚れ等に大
きく影響される。そこで、メインテナンス時にサービス
マンによって、放電ワイヤの清掃や感光面に対する放電
ワイヤの傾きを調整する、あるいは帯電装置全体をユニ
ットとして交換する等の作業が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術によると、帯電装置の調整は、メインテナン
ス時にサービスマンによって手動で行われるため、その
良否はサービスマンの技術に大きく依存し、また多くの
時間を費やすものであった。さらに、ユーザーは、サー
ビスマンによる適正な調整が行われるまでの間、不調な
状態での画像形成装置の使用を余儀なくされるというも
問題もあった。

【０００７】そこで、本発明は、調整機構等によって、
感光面に対する放電部材の傾きをを自動的に調整するこ
とにより、メインテナンスフリーとし、しかも常時良好
な状態で帯電、除電が行えるようにした帯電装置を提供
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、移動可能な感光体の感光面
にほぼ平行に直線状の放電部材を配設し、該放電部材の
平行状態を維持しながら前記感光面を前記放電部材とほ
ぼ直角な方向に移動させるとともに、該放電部材に電圧
を印加することによって前記感光面を帯電させてなる帯
電装置において、前記感光面からの、前記放電部材の少
なくとも一方の端部の高さを変化させる調整機構と、前
記放電部材に沿った方向の、前記感光面上の少なくとも
２点の電位を検知する複数の電位検知部材と、これら電
位検知部材が検知する電位差を算出するとともに、予め
記憶している電位差と前記調整機構の駆動量との関係に
基づいて、前記調整機構を所定の駆動量だけ駆動する制
御装置とを備えることを特徴とする。

【０００９】前記調整機構は、前記放電部材の一方の端
部を前記感光面に近接させるまたは該感光面から離反さ
せる方向に付勢する付勢部材と、前記一方の端部に連結
した索状体と、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記索
状体を伸縮する駆動部材とを備えることを特徴とする。

【００１０】また、前記帯電装置を、前記感光面を一様
に帯電する一次帯電器、または前記感光面に形成したト
ナー像を転写材に転写する転写帯電器、または前記感光
面から転写材を分離する分離帯電器とすることができ
る。

【００１１】さらに、前記放電部材を、放電ワイヤとし
たり、グリッドとしたりすることができる。

【００１２】

【作用】以上構成に基づき、感光面上の、放電部材に沿
った方向の少なくとも２点の電位を電位検知部材によっ
て検知する。これらの電位の差を制御装置によって算出
し、この算出結果を、予め記憶している電位差と調整機
構の駆動量との関係とに当てはめ、所定の駆動量だけ調
整機構を駆動する。これにより、放電部材の一方の端部
の、感光面からの高さを変化させ、感光面に対する放電
部材全体の傾きを微調整する。この微調整は、上述の制
御装置によって、電位差を補償する、すなわち感光面の
電位分布のばらつき、帯電ムラをなくして、感光面を一
様に帯電するようになされる。

【００１３】なお、上述のように放電部材の一方の端部
の、感光面からの高さを調整するだけでは、感光面の、
放電部材に沿った方向の電位分布は一様にすることがで
きるものの、電位の絶対値を調整することはできない。
したがって、電位の絶対値も合わせて変更したい場合に
は、調整機構等によって、放電部材の他端部の感光面に
対する高さをも変更するようにすれば、所望の絶対値を
得ることができる。また、放電部材の高さの変更は、そ
の一端の端部にとどめ、これによって電位分布を一様に
し、電位の絶対値の変更は、例えば放電部材に印加する
バイアス電圧を変化させることのよって行うようにして
もよい。

【００１４】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。〈実施例１〉図１に、本発明に係る帯電装置を適用した
画像形成装置の感光体周辺の概略を図示する。

【００１５】画像形成装置は、装置本体（不図示）によ
って回転自在に支持された感光体１を備えている。感光
体１は、円筒状に形成され、表面に感光面１ａが形成さ
れている。感光体１は、回転軸１ｂが左右方向（図１に
おいては紙面に直角な方向）に向けて配置され、この回
転軸１ｂを中心に矢印Ｒ１方向に回転駆動されるように
なっている。

【００１６】感光体１の周囲には、表面の感光面１ａに
対向するように多数のプロセス機器が配設されている。
これらは、感光体１の回転方向上流側から順に、一次帯
電装置２、ブランク露光装置３、露光装置５、電位セン
サ６、現像装置７、転写帯電装置９、分離帯電装置１
０、分離爪１１、クリーニング装置１２、そして前露光
装置１３である。さらに、感光体１の下方には、感光体
１と転写帯電装置９との間に紙等の転写材を供給する搬
送装置１５が配設されている。

【００１７】感光体１を矢印Ｒ１方向に回転駆動し、一
次帯電装置２にバイアス電圧を印加して感光面１ａを所
定の電位に帯電する。ブランク露光装置３によって不要
な電荷が除去された後、露光装置５によって、例えば原
稿の画像に対応した露光が行われ、感光面１ａに静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像装置７の現像ス
リーブ７ａによってトナーが付着されてトナー像とな
る。感光面１ａ上のトナー像は、転写帯電装置９によっ
て転写材上に転写される。この転写材は、給紙カセット
（不図示）に収納されていたものが、搬送ローラ１５ａ
等を備えた搬送装置１５によって、感光体１と転写帯電
装置９との間に給紙されたものである。トナー像転写後
の転写材は、分離帯電装置１０、分離爪１１等によって
感光体１から分離され、不図示の定着装置によって、ト
ナー像が固着され、その後画像形成装置本体外部に排出
される。

【００１８】一方、トナー像転写後の感光体１は、クリ
ーニング装置１２のクリーニングブレード１２ａによっ
て残留トナーが除去され、つづいて前露光装置１３によ
って除電された後、一次帯電装置２から始まる次の一連
の画像形成プロセスに供される。

【００１９】本発明の特徴は、感光体１の感光面１ａを
所定の電位に帯電するため、トナー像を転写材に転写す
るため、あるいは感光面１ａを除電するために、上述の
一次帯電装置２、転写帯電装置９、分離帯電装置１０等
の帯電装置を自動的に調整するようにしたことにある。
これら３個の帯電装置２、９、１０は、基本的な構成、
作用についてはほぼ同様であるので、図２、図３を参照
して一次帯電装置２を詳説し、その他のものの説明は省
略するものとする。

【００２０】図２、図３に示す一次帯電装置２は、スコ
ロトロンタイプの帯電器２０、調整機構３０、制御装置
５０、電位センサ（電位検知部材）６Ｌ、６Ｒを主要部
材として構成されている。

【００２１】帯電器２０は、箱状のシールド部材２１
と、シールと部材２１の内側に配設された放電ワイヤ
（放電部材）２２と、シールド部材２１の開口部２１ａ
に配置されたグリッド２３とを備えている。シールド部
材２１は、コ字形の断面を有するとともに左右方向（図
２の矢印Ｋ１、Ｋ２方向）に長く形成され、その開口部
２１ａを感光体１（図２では不図示）の感光面１ａに対
向させた状態で配設されている。シールド部材２１全体
は、感光体１の軸方向に沿って配置され、したがって、
開口部２１ａは、感光体１の感光面１ａの母線に沿って
ほぼ平行に配置されている。開口部２１ａには、グリッ
ド２３が配置されている。グリッド２３は、多数のワイ
ヤやメッシュをグリッド押え２３ａによって固定するこ
とにより構成され、上述のシールド部材２１とは絶縁し
た状態で開口部２１ａを閉鎖している。グリッド２３に
は、所定のバイアス電圧を印加する電源２５が接続され
ている。放電ワイヤ２２は、シールド部材２１の内側
の、開口部２１ａから少し内側の位置に張設されてい
る。また、放電ワイヤ２２は、その左右両端がシールド
部材２１の左右両端部に取り付けられている。このよう
にして、放電ワイヤ２２は、感光体１の感光面１ａの母
線に対し、所定間隔を介してほぼ平行に配置されてい
る。放電ワイヤ２２には、これに所定のバイアス電圧を
印加するための電源２６が接続されている。

【００２２】調整機構３０は、駆動源としてのモータ３
１、プーリ３２、ワイヤ（索状体）３３、押えばね（付
勢部材）３５を備えている。モータ３１は、例えば正逆
回転可能なステッピングモータであって、このモータ３
１には、その作動のタイミング、回転方向、回転角度等
を制御する制御装置５０が連結されている。制御装置５
０には、さらに前述の電位センサ（後に詳述）６Ｌ、６
Ｒが連結されている。モータ３１の出力軸３１ａには、
プーリ３２が固定されており、プーリ３２には、ワイヤ
３３が巻き掛けられている。ワイヤ３３は、その基端側
がプーリ３２に固定される一方、先端側は前述のシール
ド部材２１の開口部２１ａを介して放電ワイヤ２２の右
端部（図２の矢印Ｋ２側）の連結部Ｍに連結されてい
る。この連結部Ｍには、さらに押えばね（付勢部材）３
５が連結されている。押えばね３５の基端側は、シール
ド部材２１の底部２１ｂに固定されており、また基端側
は、放電ワイヤ２２とワイヤ３３との連結部Ｍに係合さ
れている。放電ワイヤ３３の右端部は、押えばね３５に
よって、その縮減する方向、つまり感光面１ａとほぼ直
角で、感光面１ａから離反する方向（図２、図３におい
ては上方）に向けて付勢される一方、ワイヤ３３を介し
てモータ３１によって感光面１ａに近接する方向（同じ
く図２、図３の下方）に向けて付勢されている。したが
って、放電ワイヤ２２の連結部Ｍは、モータ３１によっ
てプーリ３２を矢印Ｒ２方向に回転させると下降して感
光面１ａに近接し、反対に矢印Ｒ３方向に回転させると
上昇して感光面１ａから離反するようになっている。つ
まり、ワイヤ３３のうちプーリ３２に巻き掛けられてい
ない先端側の長さは、プーリ３２の矢印Ｒ２、Ｒ３方向
の回転によってそれぞれ短縮され、また伸長され、これ
に対応して連結部Ｍは、下降し、また上昇するようにな
っている。放電ワイヤ２２は、上述のようにその左端部
が固定されていることに基づき、この右端部の連結部Ｍ
の上昇、下降によって、感光面１ａの母線に対する全体
の傾きが微調整される。つまり、母線と左端部との間隔
が一定に保持されるのに対し、母線に対する右端部の高
さが調整可能となっている。この高さを調整することに
より、放電ワイヤ２２にバイアス電圧を印加して感光体
１の感光面１ａを帯電する際に、感光面１ａ上における
母線に沿った方向の電位を調整することができるように
なっている。例えば、感光面１ａに対する放電ワイヤ２
２の左端部と右端部との高さをそれぞれＤ_L 、Ｄ_R と
し、また感光面１ａの母線に沿った方向の電位の分布
は、Ｄ_L ＝Ｄ_R のとき一様となると仮定すると、Ｄ_L ＞
Ｄ_R のときには、感光面１ａから遠い左端部の電位が低
く、感光面１ａに近い右端部の電位が高く、左端部と右
端部との間の中間部の電位は、左端側から右端側に向け
て漸増するようになる。もちろん、Ｄ_L ＜Ｄ_Rのときに
はこの逆で左端部の電位は高く、右端部では低くなる。

【００２３】上述の、感光面１ａに対する放電ワイヤ２
２の傾きの調整は、感光体１の左右両端部に配設した電
位センサ６Ｌ、６Ｒの検知結果に基づいて行われる。図
４に示すように、左右の電位センサ６Ｌ、６Ｒは、感光
面１ａの母線Ｎの左右両端部において、微小間隔を介し
て感光面１ａに対向するように配置されている。これに
より、放電ワイヤ２２、グリッド２３等による有効帯電
領域Ｗ内の左端側と右端側の電位を検知するようになっ
ている。この左右の電位センサ６Ｌ、６Ｒの電位の差
と、放電ワイヤ２２の右端部の連結部Ｍの上下方向の位
置との関係、すなわち電位差とモータ３１の回転角度と
の対応関係は、予め制御装置５０に記憶させてあり、そ
のとき測定した電位差に基づいて制御装置５０がモータ
３０を適宜な角度だけ回転させるようになっている。

【００２４】次に、上述の帯電装置２の動作を説明す
る。

【００２５】いま、例えば、左右の電位センサ６Ｌ、６
Ｒによって、それぞれ検知した電圧Ｄ_L 、Ｄ_R がＤ_L ＜
Ｄ_R となった場合について説明する。これらの電位セン
サ６Ｌ、６Ｒからの信号は制御装置５０に送られ、制御
装置５０では、（Ｄ_L −Ｄ_R）の大きさを算出し、この
算出結果に基づいて、これに対応する回転角度だけモー
タ３１を回転させる。この例の場合は、プーリ３２を矢
印Ｒ３方向に回転させて、ワイヤ３３を巻きほどいてワ
イヤ３３の先端側を長くする。これにより、放電ワイヤ
２２の右端部の連結部Ｍは上昇し、連結部Ｍと感光面１
ａとの間隔は上述の電位差（Ｄ_L −Ｄ_R ）を補正する分
だけ広げられる。このようにして、感光面１ａに対する
放電ワイヤ２２の角度を微調整した後、放電ワイヤ２
２、グリッド２３に所定のバイアス電圧を印加すること
によって、感光面１ａの母線に沿った方向の電位の分布
を一様にすることができる。なお、Ｄ_L ＞Ｄ_R の場合
は、モータ３１を介してプーリ３２を矢印Ｒ２方向に回
転させ、放電ワイヤ２２の連結部Ｍを下降させて、感光
面１ａと連結部Ｍとの間隔を縮小するようにすればよ
い。

【００２６】これらの動作は、すべて、制御装置５０を
介して自動に行われる。また、調整のタイミングについ
ては、画像形成装置の電源スイッチの投入時や、一定枚
数の画像形成後、例えば１０００枚ごと等、使用状況や
設置環境に応じて任意に設定することが可能である。

【００２７】上述の構成による放電ワイヤ２２の調整に
おいては、感光面１ａの電位分布は一様にすることがで
きるものの、電位の絶対値は変更することができない。
これに対する１つの方策としては、上述の調整機構３０
を、放電ワイヤ２２の右端部だけでなく、左端部にも追
加装着することことがあげられる。まず、どちらか一方
の調整機構３０を駆動して、感光面１ａに対する放電ワ
イヤ２２の傾きを調整して、帯電後の感光面１ａの帯電
電位が一様になるようにする。その上で、左右の調整機
構３０を双方とも駆動して、放電ワイヤ２２を平行移動
するようにすれば、感光面１ａの帯電電位の絶対値をも
調整することが可能である。

【００２８】ただし、帯電電位の絶対値の変更は、放電
ワイヤ２２やグリッド２３に印加するバイアス電圧を変
更することによって、電気的に容易に行うことが可能で
ある。したがって、調整機構３０の配置は一方のみと
し、電気的方法だけでは対処しきれない帯電電位の一様
化をこの調整機構３０によって機械的に行い、帯電電位
の絶対値については、上述の電気的方法によることが好
ましい。

【００２９】以上の説明において、放電部材として、放
電ワイヤ２２に代えて、ピン型の放電電極部材を用いて
もよい。〈実施例２〉実施例２は、実施例１で説明した帯電装置
を、転写帯電装置９（図１参照）に適用した。

【００３０】この場合には、転写時までに、感光体１の
感光面１ａの電位を一定にし、転写部で放電させその後
に感光面１ａの電位を測定し、自動で放電ワイヤの高さ
を調整するものである。なお、この場合には、例えば電
位センサの位置を分離爪１１付近に設け、転写部の後に
電位を測定することが必要となる。

【００３１】この方法で、転写時の放電ムラを防ぎ均一
な転写電流または転写電圧を得ることが可能となる。〈実施例３〉図５に、実施例３を示す。図３にて示す実
施例１と同様の部材等については、同じ符号を付してそ
の説明を省略する。

【００３２】本実施例では、上述の実施例１及び実施例
２が放電部材としての放電ワイヤ２２の一方の端部の位
置を調整していたのとは異なり、同じく放電部材として
のグリッド２３の一方の端部の位置を調整するものであ
る。

【００３３】グリッド２３を有する帯電装置は、その放
電時の電流の大半がグリッド２３に流れるために、グリ
ッド２３と感光面１ａとの間隔によって、感光面１ａの
帯電電位が大きく変化することが知られている。このた
め、実施例１または実施例２と同様の手段で感光面１ａ
の電位を検知し、この検知結果に基づいてグリッド２３
を調整するようにする。すなわち、シールド部材２１に
対し、グリッド２３の左端部（不図示）を固定する一
方、グリッド２３の右端部を留めているグリッド押え２
３ａを上下方向移動可能な状態で支持する。さらに、こ
のグリッド押え２３ａを、押えばね３５によって上方に
付勢する一方、モータ３１に取り付けたプーリ３２に巻
着させたワイヤ３３によって下方に引っ張るようにした
ものである。これにより、グリッド２３の右端部を上下
方向に移動させ、この部分と感光面１ａとの間隔を調整
する。なお、この調整動作及び調整による効果について
は、実施例１とほぼ同様であるので、その説明は省略す
る。〈実施例４〉実施例４では、実施例１または実施例３と
同様の構成の帯電装置を分離帯電器１０に適用する。こ
れにより、放電時の分離部における、放電部材の感光面
１ａとの間隔の自動調整を行なうことも可能となる。

【００３４】ただし、この場合、電位センサは、実施例
２と同様、分離部の下流側に配置する必要がある。

【００３５】なお、分離の場合には放電部材として除電
針を用いている場合があるが、本実施例は、この場合に
も放電部材を調整するのとほぼ同様にして、除電針を調
整することが可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
電位検知部材によって感光体の感光面の電位を検知し、
この検知結果に基づいて制御装置を介して調整機構を駆
動することにより、帯電装置の放電部材の少なくとも一
方の端部と感光面との間隔を感光面の電位に応じて自動
的に調整することができるので、常時、感光面上におけ
る放電部材に沿った方向の電位分布を一様に維持するこ
とができる。これにより、サービスマンによるメインテ
ナンスを不要とするとともに、例えば帯電装置が一次帯
電装置の場合は、帯電ムラによる画像の低下を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る帯電装置を適用した画像形成装置
の概略を示す断面図。

【図２】実施例１の帯電装置の構成を示す斜視図。

【図３】実施例１の帯電装置の長手方向に沿った断面
図。

【図４】実施例１の電位センサの取付け状態を示す斜視
図。

【図５】実施例３の帯電装置の長手方向に沿った断面
図。

【符号の説明】

１感光体１ａ感光面２帯電装置（一次帯電装置）６Ｌ、６Ｒ電位検知部材（電位センサ）９帯電装置（転写帯電装置）１０帯電装置（分離帯電装置）２２放電部材（放電ワイヤ）２３放電部材（グリッド）３０調整機構３１駆動部材（モータ）３２駆動部材（プーリ）３３索状体（ワイヤ）３５付勢部材（押えばね）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動可能な感光体の感光面にほぼ平行に
直線状の放電部材を配設し、該放電部材の平行状態を維
持しながら前記感光面を前記放電部材とほぼ直角な方向
に移動させるとともに、該放電部材に電圧を印加するこ
とによって前記感光面を帯電させてなる帯電装置におい
て、前記感光面からの、前記放電部材の少なくとも一方の端
部の高さを変化させる調整機構と、前記放電部材に沿った方向の、前記感光面上の少なくと
も２点の電位を検知する複数の電位検知部材と、これら電位検知部材が検知する電位差を算出するととも
に、予め記憶している電位差と前記調整機構の駆動量と
の関係に基づいて、前記調整機構を所定の駆動量だけ駆
動する制御装置とを備える、ことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】前記調整機構は、前記放電部材の一方の
端部を前記感光面に近接させるまたは該感光面から離反
させる方向に付勢する付勢部材と、前記一方の端部に連結した索状体と、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記索状体を伸縮する
駆動部材とを備える、ことを特徴とする請求項１記載の
帯電装置。
【請求項３】前記帯電装置が、前記感光面を一様に帯
電する一次帯電器、または前記感光面に形成したトナー
像を転写材に転写する転写帯電器、または前記感光面か
ら転写材を分離する分離帯電器である、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の帯電装
置。
【請求項４】前記放電部材が、放電ワイヤである、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記
載の現像装置。
【請求項５】前記放電部材が、グリッドである、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記
載の現像装置。