(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリッド電極を備えたコロナ帯電器において、
前記グリッド電極は、交差して重なる様に張設されたワイヤーで構成され、
前記ワイヤーを、前記グリッド電極の部位から引き出したり送り込んだりする機構を有し、
前記ワイヤーが交差して重なる箇所で該ワイヤーのそれぞれの交差部位が相互に摺接することを特徴とするコロナ帯電器。
【請求項２】
ワイヤーの直径は、５０μｍ〜２５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のコロナ帯電器。
【請求項３】
ワイヤーを、グリッド電極を構成する部位から引き出して清掃し、この清掃されたワイヤーを、前記グリッド電極を構成する部位へと送り込む清掃手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のコロナ帯電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター等のコロナ帯電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンター等においては、トナーを感光体に付着させることにより、トナーからなる可視像を感光体上に形成し、この可視像を感光体から記録用紙に転写させる。トナーを感光体に付着させたり、可視像を記録用紙に転写するには、感光体、及びトナー等を帯電させる必要がある。
【０００３】
感光体を帯電させるには、コロトロンやスコロトロンという方式のコロナ帯電器が利用される。このコロナ帯電器においては、コロナワイヤーに直流電圧を印加して、放電を発生させるため、放電に伴うオゾンや窒化酸化物等の反応物質が生じ、この反応物質によってコロナワイヤー及びグリッド電極が次第に汚染されてゆく。従って、コロナワイヤー及びグリッド電極の定期的な清掃が必要である。
【０００４】
また、トナーを帯電させる主なる方法としては、トナー粒子の摩擦帯電特性を利用したものがある。この方法では、トナーの帯電量がトナーに固有の特性に強く依存し、この特性が環境変化によって変化するので、所定の帯電量を維持することが困難であり、またトナーの小粒子化に伴って要求される低比電荷量の粒子の達成が困難である等の問題点がある。
【０００５】
このため、トナー粒子を帯電させる場合も、コロナ帯電器を適用することがある。例えば、実開昭６３−１３８５６０号公報に記載の装置では、現像剤担持体と対向する位置にコロナ帯電器を配置し、現像剤担持体の表面のトナー層へ所定の極性のイオンを照射して、トナー粒子に電荷を付与している。この場合、トナー粒子に外部から電荷を付与するので、トナー粒子の摩擦帯電特性を利用した方法の問題点が生ぜずに済む。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の装置では、コロナ帯電器のグリッド電極をトナー層の近くに配置するため、帯電と共に発生する一部の飛散したトナー粒子が、グリッド電極を汚染する。しかも、このトナー粒子の飛散による汚染は、先に述べた放電に伴う反応物質による汚染と比較して、その程度がはるかに多く、かつグリッド電極に集中する。この様なグリッド電極の汚染は、トナー粒子の帯電不良の原因となり、画像品質の低下を招く。
【０００７】
一方、特開平１１−１２５９５７号公報に記載の帯電器では、グリッド電極に研磨紙を一定の荷重で圧接し、この研磨紙を移動させることにより、グリッド電極を清掃している。
【０００８】
ところが、この公報の帯電器では、トナー層の帯電を想定しておらず、清掃時にはコロナ帯電を中断する必要あり、コロナ帯電を行いつつ、グリッド電極を清掃することができなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、コロナ帯電の最中であっても、グリッド電極を清掃することが可能なコロナ帯電器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】
上記従来の課題を解決するために、本発明は、グリッド電極を備えたコロナ帯電器において、前記グリッド電極は、交差して重なる様に張設されたワイヤーで構成され、前記ワイヤーを、前記グリッド電極の部位から引き出したり送り込んだりする機構を有し、前記ワイヤーが交差して重なる箇所で該ワイヤーのそれぞれの交差部位が相互に摺接している。
【００１１】
この様な構成の本発明によれば、グリッド電極となるワイヤーを引き出したり送り込んでいる。このワイヤーの引き出しや送り込みに伴い、ワイヤーを所定の箇所で清掃することができる。また、帯電を行う部位に、清掃を行うための機構を配せずに済み、帯電を行いつつ、ワイヤーを常に清掃することができる。ワイヤーとしては、例えば環状のエンドレスのものを適用することができる。あるいは、両端を有する１本のワイヤーを適用し、帯電を行う部位の一方で、このワイヤーを引き出しつつ、他方で、このワイヤーを送り込んでも良い。また、帯電を行う部位において、ワイヤーをジグザグ状に張設しても構わない。
また、各ワイヤー同士が摺接し合って、各ワイヤーの汚れが相互にこそぎ落とされる。このため、ワイヤーの汚れを落とすために、格別の機構を設けずに済む。
【００１２】
また、本発明においては、ワイヤーの直径は、５０μｍ〜２５０μｍである。
【００１３】
グリッド電極となるワイヤーからの放電発生を避けるために、ワイヤーの直径を５０μｍ以上に設定するのが好ましい。また、ワイヤーを滑らかに引き出したり送り込むには、ワイヤーの直径を２５０μｍ以下に設定するのが好ましい。
【００１６】
また、本発明においては、ワイヤーを、グリッド電極を構成する部位から引き出して清掃し、この清掃されたワイヤーを、前記グリッド電極を構成する部位へと送り込む清掃手段を備えている。
【００１７】
この場合、ワイヤーを任意の箇所に引き廻して、ワイヤーの清掃を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明のコロナ帯電器の第１実施形態を適用した複写機の概略構成を示す側面図である。この複写機１では、感光体ドラム２を矢印Ａ方向に回転させつつ、感光体ドラム２の表面を一次帯電器３によって一様に帯電し、感光体ドラム２の表面に露光装置４からの光ビームを照射することによって静電潜像を形成する。コロナ帯電器６は、現像剤担持体ローラ５の表面のトナー層の帯電量を制御する。現像剤担持体ローラ５の表面のトナー層は、この現像剤担持体ローラ５と感光体ドラム２との近接領域で、感光体ドラム２の回転に伴い、感光体ドラム２の表面の静電潜像に順次吸着される。これにより、感光体ドラム２上の静電潜像が現像され、トナーからなる可視像が形成される。
【００２０】
記録用紙９は、収納容器であるカセット１０から供給され、可視像の記録タイミングに合わせて、点線矢印で示す様に感光体ドラム２と転写帯電器８間へと搬送される。転写帯電器８は、トナーからなる可視像を感光体ドラム２から記録用紙９へと転写させる。更に、記録用紙９は、点線矢印で示す様に定着器１１の各ローラ間に搬送され、ここで加熱及び加圧される。これにより、記録用紙９上の可視像が定着されて現像画像となる。この後、記録用紙９は、点線矢印で示す様に各排出ローラ１２間を通じて排紙トレイ１３へと排出される。
【００２１】
図２は、本実施形態のコロナ帯電器６を示す斜視図である。このコロナ帯電器６は、先に述べた様に現像剤担持体ローラ５の表面に層形成されたトナーの帯電量を制御する。
【００２２】
尚、図１に示す一次帯電器３及び転写帯電器８も、コロナ帯電器であるが、本発明の特徴を有するものではない。
【００２３】
本実施形態のコロナ帯電器６において、シールド電極２２は、ステンレス製であって、その断面形状がコの字型である。このシールド電極２２の両端に、それぞれの絶縁性支持体２３を設け、各絶縁性支持体２３間にコロナワイヤー２１を張設し、コロナワイヤー２１をシールド電極２２の内側に配置している。また、シールド電極２２の各側壁に、それぞれの絶縁性板３５を設け、各絶縁性板３５の上端に複数のガイド２６を配設している。金属ワイヤー２５は、各ガイド２６に引っかけられ、ジグザグ状に張設されている。このジグザグ状の部位で、金属ワイヤー２５がグリッド電極２４を形成する。
【００２４】
金属ワイヤー２５は、環状のエンドレスのものであり、グリッド電極２４となる部位から引き出され、回収ガイド２９を通じて、金属製の駆動ローラ２７とゴム製の従動ローラ２８間に導かれる。駆動ローラ２７は、図示しない駆動源により回転駆動され、これに伴って従動ローラ２８も回転する。駆動ローラ２７及び従動ローラ２８は、金属ワイヤー２５を引き出し、金属ワイヤー２５を２枚のクリーニングパッド３３間に導く。更に、金属ワイヤー２５は、金属製のガイドローラ３０に引っかけれられ、送り出しガイド３１を通じて、グリッド電極２４となる部位へと送り込まれる。ガイドローラ３０は、図示されない機構により一方向に付勢されており、一定の張力を金属ワイヤー２５に常に与える。
【００２５】
この様にエンドレスの金属ワイヤー２５は、その一部でグリッド電極２４を常に形成しつつ、他の部分をグリッド電極２４の外側に常に引き出される。
【００２６】
ここで、コロナワイヤー２１、シールド電極２２、及びグリッド電極２４は、相互に絶縁されており、それぞれの電位を与えられている。
【００２７】
金属製のガイドローラ３０にバネ電極３２を摺接させており、バネ電極３２からガイドローラ３０を通じて金属ワイヤー２５へと所定の電位を与えている。この電位がグリッド電極２４の電位となる。グリッド電極２４の電位は、その表面にトナー層が形成される現像剤担持体ローラ５の電位よりも２００Ｖ〜４００Ｖ程度高く設定するのが好ましい。これにより、現像剤担持体ローラ５の表面のトナー層の帯電量が一定に制御される。
【００２８】
グリッド電極２４の電位を考慮すると、グリッド電極２４を形成する金属ワイヤー２５からの放電発生を避けるために、金属ワイヤー２５の直径を５０μｍ以上に設定するのが好ましい。また、金属ワイヤー２５を各ガイド２６間で滑らかに移動させるには、金属ワイヤー２５の直径を２５０μｍ以下に設定するのが好ましい。
【００２９】
また、金属ワイヤー２５は、グリッド電極２４の部位から一旦引き出され、各クリーニングパッド３３間を通ってから、グリッド電極２４の部位へと再び送り込まれる。各クリーニングパッド３３は、金属ワイヤー２５を挟持圧接して、その汚れをこそぎ取り、金属ワイヤー２５を清掃する。従って、現像剤担持体ローラ５の表面のトナー層の帯電に際し、飛散したトナーによりグリッド電極２４が汚染されたとしても、グリッド電極２４を形成していた金属ワイヤー２５が各クリーニングパッド３３によって直ちに清掃される。これにより、グリッド電極２４が汚染されたままで放置されず。グリッド電極２４による帯電が常に良好に行われる。
【００３０】
更に、金属ワイヤー２５を引き出し送り込んでも、グリッド電極２４の構成及び作用が全く変わらないので、帯電と清掃を並行させることができる。
【００３１】
尚、グリッド電極２４は、図２に示す様な形状だけでなく、各ガイド２６の個数及び配置を変更することにより多様に変形することができる。
【００３２】
図３は、図２のコロナ帯電器６の変形例を示している。ここでは、金属ワイヤー２５を十分に長くし、４つの各ガイドローラ４１〜４４によって金属ワイヤー２５の一部をコロナ電極２４から離間した位置まで引き出している。また、各クリーニングパッド３３をコロナ電極２４から離間して配置している。
【００３３】
この様な構成においては、コロナ帯電器６の本体が複写機の奥に配置されていても、各クリーニングパッド３３だけを余裕のある空間あるいはメンテナンスの容易な箇所に配置することができる。
【００３４】
図４（ａ）は、第２実施形態のコロナ帯電器を示す平面図である。また、図４（ｂ）は、このコロナ帯電器を示す側面図である。尚、図４（ａ）及び（ｂ）において、図２と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。
【００３５】
本実施形態のコロナ帯電器６Ａでは、図２の各クリーニングパッド３３を省略し、エンドレスの金属ワイヤー２５の代わりに、両端を有する金属ワイヤー２５ａを適用し、未使用の金属ワイヤー２５ａを予め巻き付けたストックローラ５２、及び使用済みの金属ワイヤー２５ａを巻き取る回収ローラ５１を設けている。
【００３６】
金属ワイヤー２５ａは、グリッド電極２４として既に使用され、汚染された後に、駆動ローラ２７及び従動ローラ２８によって引き出される。駆動ローラ２７及び従動ローラ２８の回転に伴い、回収ローラ５１も回転させ、使用済みの金属ワイヤー２５ａを回収ローラ５１に巻き取る。同時に、ストックローラ５２から金属ワイヤー２５ａを送り込み、未使用の金属ワイヤー２５ａによってグリッド電極２４を形成する。ここでは、ストックローラ５２をその回転方向とは逆方向に付勢することにより、一定の張力を金属ワイヤー２５ａに常に与えている。
【００３７】
この様に本実施形態では、未使用の金属ワイヤー２５ａを送り込んでいるので、グリッド電極２４が汚染されたままで放置されることはない。また、各クリーニングパッド３３を用いないので、クリーニングの不完全性や経時劣化が問題になることはない。ストックローラ５２から金属ワイヤー２５ａの全てを送り込んだときには、ストックローラ５２及び回収ローラ５１を新たなものに交換すれば良い。
【００３８】
図５は、第３実施形態のコロナ帯電器を示す平面図である。尚、図５において、図２と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。
【００３９】
本実施形態のコロナ帯電器６Ｂでは、図２の各クリーニングパッド３３を省略し、エンドレスの４本の各金属ワイヤー６１〜６４を適用している。
【００４０】
各金属ワイヤー６１〜６４は、各ガイド２６にそれぞれ引っかけられ、ジグザグ状にそれぞれ張設され、網目状のグリッド電極２４ａを形成している。また、各金属ワイヤー６１〜６４は、グリッド電極２４ａとなる部位から引き出されつつ、この部位へと送り込まれている。更に、グリッド電極２４ａとなる部位で、各金属ワイヤー６１〜６４を相互に摺接させており、１本の金属ワイヤーの上下が他の各金属ワイヤーに摺接する様に、各金属ワイヤーを組み合わせて重ねている。例えば、位置Ｂでは金属ワイヤー６１の上側に金属ワイヤー６３を重ね、位置Ｃでは金属ワイヤー６１の下側に金属ワイヤー６３を重ねている。
【００４１】
この様にエンドレスの各金属ワイヤーを摺接させると、各金属ワイヤーの汚れがこそぎ落とされるので、金属ワイヤーを清掃するための格別の機構を設ける必要がない。
【００４２】
尚、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、トナー層を帯電させるだけではなく、感光体ドラムを帯電させる一次帯電器や記録用紙を帯電させる転写帯電器に、本発明を適用しても構わない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、グリッド電極となるワイヤーを引き出したり送り込んでいる。このワイヤーの引き出しや送り込みに伴い、ワイヤーを所定の箇所で清掃することができる。また、帯電を行う部位に、清掃を行うための機構を配せずに済み、帯電を行いつつ、ワイヤーを常に清掃することができる。例えば、トナー層を帯電するに際し、飛散したトナーによりワイヤーが汚染されたとしても、ワイヤーを直ちに清掃することができる。
【００４４】
ワイヤーとしては、例えば環状のエンドレスのものを適用することができる。あるいは、両端を有する１本のワイヤーを適用し、帯電を行う部位の一方で、このワイヤーを引き出しつつ、他方で、このワイヤーを送り込んでも良い。また、帯電を行う部位において、ワイヤーをジグザグ状に張設しても構わない。
【００４５】
また、本発明によれば、グリッド電極となるワイヤーからの放電発生を避けるために、ワイヤーの直径を５０μｍ以上に設定し、またワイヤーを滑らかに引き出したり送り込むために、ワイヤーの直径を２５０μｍ以下に設定している。
【００４６】
更に、本発明によれば、複数のワイヤー同士を摺接させ合って、各ワイヤーの汚れを相互にこそぎ落としているので、ワイヤーの汚れを落とすための格別の機構を設けずに済む。
【００４７】
また、本発明によれば、ワイヤーを引き出して清掃し、清掃されたワイヤーを送り込む清掃手段を備えているので、帯電を行う部位から離れた箇所で、清掃手段によるワイヤーの清掃を行うことができる。また、清掃手段をグリッド電極の近傍に配置すれば、コロナ帯電器全体を一体化及び小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコロナ帯電器の第１実施形態を適用した複写機の概略構成を示す側面図である。
【図２】第１実施形態のコロナ帯電器を示す斜視図である。
【図３】図２のコロナ帯電器の変形例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は第２実施形態のコロナ帯電器を示す平面図であり、（ｂ）は同コロナ帯電器を示す側面図である。
【図５】第３実施形態のコロナ帯電器を示す平面図である。
【符号の説明】
１  複写機
２  感光体ドラム
３  一次帯電器
４  露光装置
５  現像剤担持体ローラ
６  コロナ帯電器
８  転写帯電器
２１  コロナワイヤー
２２  シールド電極
２３  絶縁性支持体
２４  グリッド電極
２５  金属ワイヤー
２６  ガイド
２７  駆動ローラ
２８  従動ローラ
２９  回収ガイド
３０  ガイドローラ
３１  送り出しガイド
３２  バネ電極
３３  クリーニングパッド
３４  絶縁性板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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