WO2011152159A1

WO2011152159A1 - 帯電装置及び画像形成装置

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Publication number: WO2011152159A1
Application number: PCT/JP2011/060128
Authority: WO
Inventors: 門脇英明
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2011-12-08
Also published as: US9052630B2; CN102906645A; JP4802290B1; JP2011253030A; US20130071142A1

Abstract

　帯電装置（１０）は、長尺状の放電電極（１２）、及び収納体（１１）を備える。収納体（１１）は、放電電極（１２）の長尺方向（９１）に直交する方向の断面がＵ字状を呈し、放電電極（１２）を収納して先端部が開口面（１１１）側に配置される方向に放電電極（１２）を支持する。収納体（１１）は、放電電極（１２）を支持する電極支持部（１１５）を含む境界で分割される第１部材（１７）と第２部材（１８）とを含み、第１部材（１７）と第２部材（１８）とは互いに着脱自在である。

Description

帯電装置及び画像形成装置

　この発明は、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、像担持体の表面を帯電させるために使用される帯電装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

　電子写真方式の画像形成装置では、像担持体の表面が帯電装置によって均一に帯電され、像担持体の表面に露光装置によって画像データに基づく静電潜像が形成され、静電潜像に現像装置によって現像剤が供給されることで静電潜像が現像される。

　このような画像形成装置に搭載される帯電装置は、像担持体に対向する一面が開口した断面Ｕ字状を呈する収納体を有し、放電電極は、収納体の内部に配置される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８－１３９５２２公報

　このため、収納体の内部は、収納体の両側面及び底面に囲まれた狭小な空間となるので、収納体の内部に対する作業が難しい。特に、放電電極は、収納体の内部において先端部が像担持体に対向する方向に支持され、放電電極が取り付けられる収納体の電極支持部は、先端部より収納体の底面に近い部分に位置することになるので、放電電極を収納体に取り付けることが難しく、帯電装置の製造が容易ではなかった。

　この発明の目的は、容易に製造することができる帯電装置及び画像形成装置を提供することにある。

　この発明の帯電装置は、長尺状の放電電極、及び収納体を備える。収納体は、放電電極の長尺方向に直交する方向の断面がＵ字状を呈し、放電電極を収納して先端部が開口面側に配置される方向に放電電極を支持する。収納体は、放電電極を支持する電極支持部を含む境界で分割される第１部材と第２部材とを含み、第１部材と第２部材とは互いに着脱自在である。

　この構成では、収納体は、放電電極の長尺方向に直交する方向の断面がＵ字状を呈する。このため、放電電極は、収納体の両側面及び底面に囲まれた狭小な空間内に配置される。また、放電電極は、先端部が開口面側に配置される方向に収納体に支持されるので、第１部材と第２部材とが互いに装着された装着状態では、電極支持部は、開口面に対して先端部より遠方側に配置される。即ち、電極支持部は、先端部と比べて収納体の底部側に配置される。一方、第１部材と第２部材とが互いに離脱した離脱状態では、放電電極は、第１部材又は第２部材のいずれか一方に取り付けられている。また、第１部材と第２部材とは、電極支持部を含む境界で分割されるので、離脱状態では電極支持部が外部に露出される。このため、放電電極を収納体に容易に取り付けることができる。

　上述の構成において、収納体は、開口面に対向する面に設けられた開口部であって内部と外部とを貫通するスリット状の開口部を有し、電極支持部は、開口部の側面であるように構成することができる。電極支持部には、装着状態においては開口部の反対側の側面が近傍で対向しており、開口部の側面同士の間隔が狭いので、開口部の側面に対する作業性が低いが、第１部材と第２部材とを互いに離脱させることで、電極支持部が外部に露出するので、電極支持部に対する作業性が向上する。このため、放電電極を収納体に容易に取り付けることができる。また、放電電極が開口部の側面に取り付けられることで、放電電極の周囲で発生したオゾンが排出されやすくなり、窒素酸化物等の不要物が放電電極に付着することが抑えられるので、帯電不良が抑制される。

　また、収納体は樹脂製であり、収納体の内面に放電電極と対向するように配置された導電性部材をさらに備えるように構成することができる。収納体は樹脂製であるが収納体の内面に導電性部材が配置されることで、放電電極による放電の安定性が向上する。導電性部材は、収納体の内面に配置されるが、収納体が電極支持部を含む境界で分割されることで、第１部材と第２部材との離脱状態において、導電性部材が外部に露出する。このため、導電性部材を収納体に容易に取り付けることができる。

　さらに、開口面側に配置されるグリッド電極をさらに備え、導電性部材は、グリッド電極を介してバイアス電圧を印加される接点部を有するように構成することができる。導電性部材にバイアス電圧を印加するための電気配線を、グリッド電極とは別に備える必要がないので、製造コストが低下する。

　この発明の画像形成装置は、像担持体と、上述のいずれかの構成の帯電装置と、を備える。電極支持部を境界の少なくとも一部として収納体を第１部材と第２部材とに分割自在にしたことで、電極支持部を外部に露出させることができ、放電電極を収納体に容易に取り付けることができる。

　上述の構成において、像担持体及び帯電装置を支持する本体フレームは、樹脂製であり、帯電装置は、本体フレームに対して着脱自在であるように構成することができる。収納体が樹脂製であるため、本体フレームを樹脂製にすることで、収納体の本体フレームへの着脱時における収納体の削れが、本体フレームが金属製である場合と比較して抑制される。このため、本体フレームに対する帯電装置の組み付け精度が低下しにくい画像形成装置を容易に製造することができる。

　この発明によれば、帯電装置及びこれを備えた画像形成装置を容易に製造することができる。

この発明の実施形態に係る帯電装置を備えた画像形成装置の概略の構成図である。帯電装置の斜視図である。帯電装置の第１端部の裏面側から見た斜視図である。帯電装置の長尺方向に直交する方向における概略の断面図である。離脱状態における第１部材の一部を示す側面図である。比較例に係る帯電装置の長尺方向に直交する方向における概略の断面図である。帯電装置の第１端部の表面側から見た斜視図である。帯電装置の第２端部の表面側から見た斜視図である。帯電装置の第２端部の表面側から見た斜視図である。画像形成装置の一部の内部構造を前面側から見た斜視図である。画像形成装置の一部の断面構造を前面側から見た斜視図である。画像形成装置の一部の内部構造を背面側から見た斜視図である。

　以下に、この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。

　図１に示すように、画像形成装置１は、中間転写ユニット２、４個の画像形成部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ、二次転写ローラ４、給紙部５、及び定着装置６を備え、画像データに基づいて、電子写真方式の画像形成プロセスを経て用紙に画像を形成する。用紙として、普通紙、ＯＨＰフィルム、印画紙等が挙げられる。

　中間転写ユニット２は、駆動ローラ２１、従動ローラ２２、及び中間転写ベルト２３を備えている。中間転写ベルト２３は、無端ベルトで形成され、駆動ローラ２１と従動ローラ２２とに張架され、ループ状の移動経路を形成している。

　画像形成部３Ａ～３Ｄは、中間転写ベルト２３の移動方向における駆動ローラ２１の上流側に、中間転写ベルト２３に沿って配置されている。画像形成部３Ａ～３Ｄは、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色相のトナー像を形成する。シアンの画像形成部３Ｂ、マゼンタの画像形成部３Ｃ、及びイエローの画像形成部３Ｄは、ブラックの画像形成部３Ａと同様に構成されている。

　画像形成部３Ａは、感光体ドラム３１、並びに、感光体ドラム３１の周囲に配置された帯電装置１０、光走査装置３２、現像装置３３、一次転写ローラ３４、及びクリーニングユニット３５を備えている。

　感光体ドラム３１は、周面に感光層を有し、像担持体を構成している。感光体ドラム３１は、軸方向が中間転写ベルト２３の幅方向即ち駆動ローラ２１の軸方向と平行になるように配置されている。帯電装置１０は、感光体ドラム３１の軸方向の長さと同等の長さを有し、感光体ドラム３１の回転軸に対して平行に対向するように配置されている。帯電装置１０は、感光体ドラム３１の周面を均一に帯電させる。

　光走査装置３２は、対応する色相の画像データに基づいて、感光体ドラム３１の周面に、静電潜像を形成する。現像装置３３は、感光体ドラム３１の周面に対応する色相のトナー（現像剤）を供給することで、静電潜像を現像してトナー像を形成する。一次転写ローラ３４は、中間転写ベルト２３を挟んで感光体ドラム３１に対向するように配置され、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２３の外周面に一次転写する。

　画像形成部３Ａ～３Ｄのそれぞれにおいて形成されたブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローのトナー像は、順に中間転写ベルトの外周面に互いに重ね合わさるように一次転写され、中間転写ベルト２３によって搬送される。

　二次転写ローラ４は、中間転写ベルト２３を挟んで駆動ローラ２１に圧接するように配置されている。給紙部５は、用紙を収容している。二次転写ローラ４と中間転写ベルト２３とが圧接する二次転写領域には、給紙部５から所定のタイミングで１枚ずつ用紙が供給される。二次転写ローラ４は、中間転写ベルト２３の外周面に担持されたトナー像を用紙に二次転写する。

　定着装置６は、用紙を加熱及び加圧することで、トナー像を用紙に堅牢に固着させる。トナー像を固着された用紙は、図示しない排紙トレイへ排出される。

　図２～図４に示すように、帯電装置１０は、それぞれ長尺状を呈する、収納体１１、放電電極１２、導電性部材１３，１４、及びグリッド電極１５を備えている。なお、図２，３，７，８，９，１１では、説明の便宜上、構成部材同士の識別を容易にするために、一部の構成部材にハッチング等の識別記号を付している。

　収納体１１は、樹脂製であって、長尺方向９１に直交する方向の断面がＵ字状を呈し、両内部側面１１３，１１４及び内部底面１１２を有しており、開口面１１１が感光体ドラム３１に対向する方向に配置される。

　収納体１１は、開口面１１１に対向する面である内部底面１１２に、収納体１１の内部と外部とを貫通するスリット状の開口部１６を有している。開口部１６は、長尺方向９１に沿って、収納体１１の略全域に設けられている。長尺方向９１における開口部１６の長さは、放電電極１２より取り付けの余裕分だけ大きい。

　収納体１１は、放電電極１２を収納し、放電電極１２の先端部が開口面１１１側に配置される方向に放電電極１２を支持している。収納体１１は、放電電極１２を支持する電極支持部１１５を含む境界で分割される第１部材１７と第２部材１８とを含む。第１部材１７と第２部材１８とは、互いに着脱自在である。第１部材１７と第２部材１８とは、例えば、嵌め込みによって互いに着脱される。なお、第１部材１７に第２部材１８を、ネジ止めによって装着することもできる。開口部１６は、第１部材１７と第２部材１８との間に形成される。

　放電電極１２として、例えば鋸歯状電極が用いられる。放電電極１２は、第１部材１７の電極支持部１１５に取り付けられる。この実施形態では、開口部１６の第１部材１７側の側面のうち、収納体１１の内部側面１１３に平行な領域に、電極支持部が設定される。一例として、放電電極１２は、放電電極１２の複数箇所に設けられた孔１２１を第１部材１７の電極支持部に設けられた突起部１７１に嵌め込むことで位置決めされ、放電電極１２は、全長にわたって電極支持部１１５に接着剤によって接着される。

　放電電極１２が開口部１６の側面に取り付けられることで、放電電極１２が装着される装着位置は、開口部１６から流入して開口面１１１へと排出される気流の中に位置する。このため、放電時に放電電極１２の周囲で発生したオゾンが収納体１１の外部へ排出されやすくなるとともに、収納体１１の外部から新たな空気が放電電極１２の周囲に供給されやすくなり、窒素酸化物等の不要物が放電電極１２に付着することが抑えられるので、感光体ドラム３１の周面の帯電不良が抑制される。

　放電電極１２は、先端部が開口面１１１側に配置される方向に収納体１１に支持されるので、第１部材１７と第２部材１８とが互いに装着された装着状態では、電極支持部１１５は、開口面１１１に対して放電電極１２の先端部より遠方側に配置される。即ち、電極支持部１１５は、放電電極１２の先端部と比べて収納体１１の内部底面１１２側に配置される。特に、電極支持部１１５には、装着状態においては開口部１６の反対側の側面が近傍で対向しており、開口部１６の側面同士の間隔が狭い。このように、装着状態では、電極支持部１１５は収納体１１内の狭小な空間内に配置される。

　一方、第１部材１７と第２部材１８とは、電極支持部１１５を含む境界で分割されるので、図５に示すように、第１部材１７と第２部材１８とが互いに離脱した離脱状態では、電極支持部１１５が外部に露出される。このため、装着状態から離脱状態にすることで、電極支持部１１５に対する作業性が向上し、放電電極１２を電極支持部１１５に容易に取り付けることができる。また、この実施形態では、離脱状態において、放電電極１２が装着される装着位置の全てが外部に露出されるので、放電電極１２の取り付けの作業性がより向上する。したがって、帯電装置１０及びこれを備えた画像形成装置１を容易に製造することができる。

　導電性部材１３，１４は、収納体１１の内面であって、第１部材１７及び第２部材１８の内部側面１１３，１１４に、放電電極１２を挟んで互いに対向するように配置されている。導電性部材１３，１４は、それぞれ放電電極１２に対して平行に対向している。一例として、導電性部材１３，１４は、第１部材１７及び第２部材１８の内部側面１１３，１１４に、全長にわたって接着剤によって貼り付けられる。導電性部材１３，１４として、例えば金属箔が用いられる。導電性部材１３，１４として、金属板を用いることもできる。導電性部材１３，１４は、酸化を防止するために、アルミニウム製であることが好ましい。

　収納体１１は樹脂製であるが、収納体１１の内面に導電性部材１３，１４が配置されることで、放電電極１２による放電の安定性が向上する。導電性部材１３，１４は、収納体１１の内面に配置されるが、収納体１１が電極支持部１１５を含む境界で分割されることで、第１部材１７と第２部材１８との離脱状態において、導電性部材１３，１４の取付位置が外部に露出する。このため、導電性部材１３，１４を第１部材１７及び第２部材１８の取付位置に容易に取り付けることができる。

　グリッド電極１５は、開口面１１１側、即ち放電電極２と感光体ドラム３１との間に位置するように配置されている。

　図６は、比較例の帯電装置４０を示している。帯電装置４０では、収納体４１はステンレス等の金属製であり、放電電極４２が取り付けられた電極支持部４３は樹脂製である。収納体４１は、感光体ドラム３１に対して反対側に位置する面に、開口部４４を有している。

　帯電装置４０では、放電時に発生したオゾンによって放電電極４２の先端部に窒素酸化物が付着して帯電不良が起こることを防ぐために、放電電極４２は、開口部４４から流入する気流の通り道に取り付けられている。放電電極４２が開口部４４の近傍に配置されることで、放電電極４２の周囲の換気性が向上する。

　一方、帯電装置４０では、収納体４１が金属製であり、放電電極４２が開口部４４の近傍に配置されているので、収納体４１と放電電極４２との間のリーク電流の発生を防ぐ必要がある。このため、帯電装置４０では、収納体４１と放電電極４２との間に配置されるように、開口部４４から突出する樹脂製のリブ４５が備えられている。このため、帯電装置４０は、小型化が困難である。

　これに対して、帯電装置１０では、収納体１１が樹脂製であるため、放電電極１２が開口部１６の近傍に配置された場合でも、収納体１１と放電電極１２との間のリーク電流の発生の虞がないので、リブ４５を備える必要がない。したがって、帯電装置１０は、容易に小型化することができる。

　図７に示すように、第１部材１７は、長尺方向９１における第１端部９２に、引っ掛け部５１を備えている。一例として、第１端部９２は、画像形成装置１の前面側に配置され、長尺方向９１における第１端部９２の反対側の第２端部９３は画像形成装置１の背面側に配置される。

　図８及び図９に示すように、収納体１１は、第２端部９３に、テンションホルダ５２を備えている。テンションホルダ５２は、第１部材１７の溝部５３，５４に軸支され、長尺方向９１に直交する方向を軸として回転自在である。テンションホルダ５２は、鉤形の係止部５２１を有している。

　グリッド電極１５は、一方の端部を引っ掛け部５１に引っ掛け、他方の端部を、上部が引っ掛け部５１側に傾斜した状態の係止部５２１に引っ掛けて、テンションホルダ５２を上部が引っ掛け部５１から離間する方向に回転させ、第１部材１７にロックさせることで、張力を与えられた状態で収納体１１に装着される。

　テンションホルダ５２は、図８及び図９に示すロック状態において、グリッド電極１５を第１端子５５との間に挟み付ける。第１端子５５にバイアス電圧が印加されることで、グリッド電極１５にバイアス電圧が印加される。放電電極１２には、第２端子５６から電力が供給される。

　導電性部材１３は、第１部材１７の上端部に第１接点部５７を有している。導電性部材１４は、第２部材１８の上端部に第２接点部５８を有している。グリッド電極１５は、収納体１１に装着された状態において、第１接点部５７及び第２接点部５８に接触し、グリッド電極１５と導電性部材１３，１４とが導通する。これによって、導電性部材１３，１４は、グリッド電極１５を介してバイアス電圧を印加される。導電性部材１３，１４にバイアス電圧を印加するための電気配線を、グリッド電極１５とは別に備える必要がないので、製造コストを低下できる。

　図１０及び図１１に示すように、一例として、帯電装置１０は、感光体ドラム３１やクリーニングユニット３５等とともに、プロセスユニット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄを構成しており、プロセスユニット６１Ａ～６１Ｄの筐体６２内に組み込まれている。筐体６２は、樹脂製であり、例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)、スチレン(Styrene)共重合合成樹脂）製である。帯電装置１０は、筐体６２に対して着脱自在である。このため、帯電装置１０の筐体６２への着脱時における収納体１１の削れが、筐体６２が金属製である場合と比較して抑制される。このため、筐体６２に対する帯電装置１０の組み付け精度の低下が抑制される。

　画像形成装置１は、本体フレーム６３及び給気装置６４を備えている。給気装置６４は、一例として画像形成装置１の前面側に配置されている。本体フレーム６３は、樹脂製である。プロセスユニット６１Ａ～６１Ｄは、本体フレーム６３に組み込まれる。本体フレーム６３は、給気装置６４とプロセスユニット６１Ａ～６１Ｄのそれぞれとを連通させる外気供給ダクト６３１を有している。給気装置６４は、外気供給ダクト６３１を介してプロセスユニット６１Ａ～６１Ｄのそれぞれへ、画像形成装置１の外部の空気を供給する。

　筐体６２は、給気ダクト６２１、及び排気ダクト６２２を有している。外気供給ダクト６３１は、給気ダクト６２１に連通している。給気ダクト６２１に送り込まれた空気は、帯電装置１０の開口部１６から収納体１１内に入り、放電電極１２の周囲を通って、開口面から排出され、排気ダクト６２２へ流れる。

　図１２に示すように、画像形成装置１は、排気装置６５をさらに備えている。排気装置６５は、一例として画像形成装置１の背面側に配置されている。排気装置６５は、プロセスユニット６１Ａ～６１Ｄのそれぞれの排気ダクト６２２内の空気を吸い出して、画像形成装置１の外部へ排出する。

　給気装置６４及び排気装置６５は、それぞれ、開口部１６に気流を発生させる気流発生装置を構成している。

　給気装置６４及び排気装置６５によって、放電時に放電電極１２の周囲で発生したオゾンが効率よく排出され、放電電極１２に窒素酸化物が付着することが抑制される。よって、感光体ドラム３１の帯電不良が抑制される。

　なお、画像形成装置１は、プロセスユニット６１Ａ～６１Ｄの筐体６２を備えることなく、帯電装置１０、感光体ドラム３１、クリーニングユニット３５等が、本体フレーム６３に組み込まれるように構成することもできる。帯電装置１０は、本体フレーム６３に対して着脱自在に構成される。

　収納体１１及び本体フレーム６３がともに樹脂製であるため、帯電装置１０の本体フレーム６３への着脱時における収納体１１の削れが、本体フレーム６３が金属製である場合と比較して抑制される。このため、本体フレーム６３に対する帯電装置１０の組み付け精度の低下が抑制される。

　上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　画像形成装置
　３Ａ～３Ｄ　画像形成部
　１０　帯電装置
　１１　収納体
　１１１　開口面
　１１２　内部底面
　１１５　電極支持部
　１２　放電電極
　１３，１４　導電性部材
　１５　グリッド電極
　１６　開口部
　１７　第１部材
　１８　第２部材
　６３　本体フレーム
　６４　給気装置
　６５　排気装置
　９１　長尺方向

Claims

　長尺状の放電電極と、
　前記放電電極の長尺方向に直交する方向の断面がＵ字状を呈し、前記放電電極を収納して先端部が開口面側に配置される方向に前記放電電極を支持する収納体と、を備え、
　前記収納体は、前記放電電極を支持する電極支持部を含む境界で分割される第１部材と第２部材とを含み、前記第１部材と前記第２部材とは互いに着脱自在である帯電装置。
　前記収納体は、前記開口面に対向する面に設けられた開口部であって内部と外部とを貫通するスリット状の開口部を有し、
　前記電極支持部は、前記開口部の側面である請求項１に記載の帯電装置。
　前記収納体は樹脂製であり、
　前記収納体の内面に前記放電電極と対向するように配置された導電性部材をさらに備える請求項１に記載の帯電装置。
　前記開口面側に配置されるグリッド電極をさらに備え、
　前記導電性部材は、前記グリッド電極を介してバイアス電圧を印加される接点部を有する請求項３に記載の帯電装置。
　像担持体と、
　請求項１に記載の帯電装置と、を備える画像形成装置。
　前記帯電装置を支持する本体フレームは、樹脂製であり、
　前記帯電装置は、前記本体フレームに対して着脱自在である請求項５に記載の画像形成装置。