(57)【要約】【課題】製作コストが安く、動作信頼性の高い帯電器を提供するともに、このような像転写装置を搭載した信頼性の高い画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電器５のハウジング６０は、帯電ワイヤ６１を囲むシールドケース６２と、その両端に固定された絶縁ハウジング６３、６４により構成される。絶縁ハウジング６４には接続部材８０が配置される。接続部材８０は単一の金属線で形成され、帯電ワイヤ６１の一端を掛けるフック部８１、帯電ワイヤ６１に張力を付与する引張コイルばね８２、及び圧縮コイルばね８３が連続して形成されている。圧縮コイルばね８３は、高圧回路基板９０の端子９１に接触する接点部として機能するとともに、ハウジング６０を固定構造部材９２に押し付ける付勢手段としても機能する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電ワイヤにより像担持体を帯電させる帯電器において、
前記帯電ワイヤに張力を付与する張力付与手段と、外部端子に接触する接点部と、帯電器ハウジングを所定位置に付勢する付勢手段とを、単一の金属線で形成したことを特徴とする帯電器。
【請求項２】
請求項１に記載の帯電器を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＰＣ（Ｐｌａｉｎ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｐｉｅｒ）やプリンタなどの画像形成装置において用いられる帯電器に関する。また、この帯電器を搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像して可視像に変換し、その可視像を用紙に転写する。トナー転写後の像担持体は新たな静電潜像の形成に備えて除電され、続いて帯電器により帯電される。このような画像形成プロセスに用いられる帯電器の例を特許文献１や特許文献２に見ることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３１１５２４号公報
【特許文献２】
実開平５−４５７２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１、２に記載された帯電器は、いずれも、像担持体の軸方向に沿って帯電ワイヤを架設した、いわゆるスコロトロン型のものである。このようなスコロトロン型帯電器において、従来用いられてきた構造の一例を図４に示す。
【０００５】
図４は帯電器１００の部分断面図である。帯電ワイヤ１０１は樋形状をなす金属製のシールドケース１０２に囲まれており、シールドケース１０２の両端には合成樹脂製の絶縁ハウジングが固定されている。絶縁ハウジングもシールドケース１０２と同様に基本的形状は樋状である。図４には一方の絶縁ハウジング１０３のみ示す。絶縁ハウジング１０３においては、次のようにして帯電ワイヤ１０１に張力を与え、また帯電ワイヤ１０１を高圧回路に電気的に接続する。
【０００６】
絶縁ハウジング１０３には空間内の所定位置に帯電ワイヤ１０１を架設するための保持壁１０４を設ける。保持壁１０４はシールドケース１０２に隣接する端部に設けられている。保持壁１０４から距離を置いて、帯電ワイヤ１０１の架設方向と直角に延びる係合壁１０５を形設する。この係合壁１０５と、絶縁ハウジング１０３の底壁１０６との間は隙間１０７となっている。
【０００７】
隙間１０７から金属製の中継板１０８を挿入する。中継板１０８は一端にフック部１０９を有し、このフック部１０９と帯電ワイヤ１０１の端の輪との間に引張コイルばね１１０を張り渡して帯電ワイヤ１０１に張力を与える。中継板１０８の他端は直角に折り曲げられた折曲部１１１となっており、この折曲部１１１を係合壁１０５の側面に係合させて、引張コイルばね１１０の張力を支える。
【０００８】
帯電器１００の外には、中継板１０８の折曲部１１１と向き合う形で、Ｌ字形の端子１２０が配置される。端子１２０は画像形成装置の本体内に固定され、図示しない高圧回路にリード線１２１を介して接続されている。この端子１２０と折曲部１１１との間に圧縮コイルばね１１２を挿入する。圧縮コイルばね１１２により中継板１０８と端子１２０とが電気的に接続される。また圧縮コイルばね１１２は帯電器１００を図において右方に押し、帯電器１００を画像形成装置の内部の所定の位置に落ち着かせる。
【０００９】
この帯電器１００の構造では、帯電ワイヤ１０１に張力を与え、また帯電ワイヤ１０１を画像形成装置本体側の端子１２０に電気的に接続するのに、引張コイルばね１１０、中継板１０８、及び圧縮コイルばね１１２という計３個の部品を使用している。このように部品点数が多いのでコスト高となっている他、帯電ワイヤ１０１と引張コイルばね１１０の間、引張コイルばね１１０と中継板１０８の間、中継板１０８と圧縮コイルばね１１２の間、さらには圧縮コイルばね１１２と端子１２０の間と、計４箇所に電気的な接点部があり、総体的に接点部で導通不良を起こす可能性が高くなっている。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、製作コストが安く、動作信頼性の高い帯電器を提供することにある。また、このような像転写装置を搭載した信頼性の高い画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するため、本発明では、帯電ワイヤにより像担持体を帯電させる帯電器において、前記帯電ワイヤに張力を付与する張力付与手段と、外部端子に接触する接点部と、帯電器ハウジングを所定位置に付勢する付勢手段とを、単一の金属線で形成した。
【００１２】
この構成によれば、帯電ワイヤに張力を付与する機能、外部端子との導通を図る機能、及び帯電器ハウジングを所定位置に付勢する機能を単一の部材が兼ね備えているから、部品の構成が簡単になり、部品コスト及び組立コストが低減される。また、構造が単純である上、電気的接点の数が少ないので、メカニカルな不具合が生じたり、導通不良が発生したりする可能性が低く、帯電器の動作信頼性が向上する。
【００１３】
（２）さらに本発明では、上記帯電器を画像形成装置に搭載したから、画像形成装置の製作コストを下げ、信頼性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜３に基づき説明する。図１は帯電器の断面図であり、中間部省略の形で描かれている。図２は上記帯電器を搭載する画像形成装置の一例であるタンデム方式カラープリンタの概略構造を示す模型的断面図、図３は上記プリンタの画像形成部の概略構造を示す模型的断面図である。最初に、プリンタの構造について説明する。
【００１５】
プリンタ１においては、外部コンピュータからの原稿画像データの色情報に応じてフルカラー画像出力とモノクロ画像出力の何れかが選択される。画像出力速度はフルカラーの場合でもモノクロの場合でもＡ４サイズで２０枚／分とされている。なお本明細書には画像出力速度以外にも寸法、比率、速度、電圧、温度等の具体的な数値が登場するが、これらの数値は一つの好適例の例示である。
【００１６】
プリンタ１のハウジング２の内部には用紙搬送ベルト８が配置されている。用紙搬送ベルト８はプーリ１０、１１に巻き掛けられ、用紙を図２において右方から左方へと水平に搬送する。用紙搬送ベルト８の用紙受入側には給紙装置１２と用紙搬送路１３が配置される。用紙搬送ベルト８の用紙排出側には定着装置５０、用紙搬送路１５、及び排出部１６が配置される。排出部１６はハウジング２の上面に設けられる。
【００１７】
用紙搬送ベルト８の上には計４台の画像形成部が用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて直列に配置される。４台の画像形成部とは、上流側から順に、ブラック用の画像形成部３０Ｂ、イエロー用の画像形成部３０Ｙ、シアン用の画像形成部３０Ｃ、及びマゼンタ用の画像形成部３０Ｍである。
【００１８】
画像形成部３０Ｂ、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍの構造を図３に示す。各画像形成部とも構造は共通なので、「Ｂ」「Ｙ」「Ｃ」「Ｍ」の識別記号を省き、「３０」の符号のみ置いている。
【００１９】
画像形成部３０において、像担持体の役割を担うのはアモルファスシリコンを感光体とする感光体ドラム４であり、その周囲に帯電器５、ＬＥＤプリントヘッドユニット６、現像装置３、及びクリーニング装置２０が配置されている。また図２に見られるように、転写ローラ９が用紙搬送ベルト８を隔てて感光体ドラム４に対峙する。転写ローラ９は用紙搬送ベルト８を支持し、感光体ドラム４に当接させる役割も担う。転写ローラ９には−１．５ｋＶの電圧が印加されている。
【００２０】
現像装置３はブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のトナーとフェライトキャリアを５：９５の重量比で混合した現像剤を収容する。トナーはコールターカウンタによるメジアン径（体積基準）が９μｍ、フェライトキャリアは平均粒径が７０μｍとなっている。現像装置３には固定磁石（図示せず）を内蔵した現像スリーブ３ａが設けられている。
【００２１】
感光体ドラム４と現像スリーブ３ａとは０．５ｍｍの隙間を隔てて対峙し、対向する表面同士が同方向に移動する向きに回転する。感光体ドラム４の周速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ、現像スリーブ３ａの周速度は２００ｍｍ／ｓｅｃである。現像スリーブ３ａの表面には現像剤により磁気ブラシが形成される。またトナーはキャリアとの摩擦により正に帯電する。現像スリーブ３ａに対しては図示しない穂切板が設けられる。穂切板と現像スリーブ３ａとの隙間は０．５ｍｍである。現像スリーブ３ａには＋３００Ｖの現像バイアス電圧が印加される。
【００２２】
現像により、現像装置３の中の現像剤が消費される。消費した現像剤を補うため、画像形成部３０Ｂ、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍに対応してトナー供給容器７Ｂ、７Ｙ、７Ｃ、７Ｍを設け、図示しない搬送手段により現像剤を補給する。これにより、現像装置３は常に適量の現像剤を内部に保有することになる。
【００２３】
クリーニング装置２０は感光体ドラム４に接触するゴム製のクリーニングローラ２１、用紙に転写されなかったトナーを感光体ドラム４からかき落とすクリーニングブレード２２、及びトナーを図示しない回収容器に排出する排出スパイラル２３を有する。なおクリーニング装置２０のカバーは図２においては図示を省略してある。
【００２４】
プリンタ１は次のように画像出力動作を行う。
【００２５】
感光体ドラム４の表面は帯電器５により一様に＋４００Ｖに帯電せしめられている。外部のコンピュータなどから原稿画像データが入力されると、ＬＥＤプリントヘッド６が原稿画像データに対応するＬＥＤ光を感光体ドラム４の表面に照射する。感光体ドラム４の表面は、ＬＥＤ光の照射された露光部の電圧が＋２５Ｖにまで減衰し、非露光部の＋４００Ｖの部分と合わせて静電潜像が形成される。現像スリーブ３ａに印加された＋３００Ｖの現像バイアス電圧により、現像剤中の正帯電トナーが前記露光部に付着し、静電潜像がトナーで可視化される。
【００２６】
用紙搬送ベルト８は、給紙装置１２から供給された用紙を載せ、感光体ドラム４の表面の移動方向と同じ方向に、感光体ドラム４の周速度と同じ１００ｍｍ／ｓｅｃで走行している。用紙上の所定位置からトナーの転写が開始されるよう、ＬＥＤプリントヘッド６による感光体ドラム４の露光タイミングが設定される。
【００２７】
用紙搬送ベルト８上の用紙が感光体ドラム４の下を通過する際、転写ローラ９に印加された−１．５ＫＶの電圧により、感光体ドラム４に付着したトナーが用紙に引きつけられる。これにより、トナーが用紙に転写される。
【００２８】
用紙に転写されなかったトナーはクリーニングブレード２２によりかき落とされ、排出スパイラル２３により図示しない回収容器に排出される。クリーニングローラ２１はトナー転写後の感光体ドラム４の表面を整える。
【００２９】
画像形成部３０Ｂ、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍでブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のトナーを順次転写され、未定着ではあるもののトナーによりカラー画像を形成された用紙は用紙搬送ベルト８を出て定着装置５０に引き込まれる。そして定着装置５０の内部で熱ローラによりトナーを定着された後、用紙搬送路１５を経て排出部１６に排出される。
【００３０】
続いて図１に基づき帯電器５の構造を説明する。帯電器５のハウジング６０は、帯電ワイヤ６１を囲む金属製のシールドケース６２と、その両端に固定された合成樹脂製の絶縁ハウジング６３、６４により構成される。シールドケース６２も絶縁ハウジング６３、６４も基本的形状は樋状である。図１では樋の開口部が上に向くように描かれているが、実際の組立状態では、この開口部は感光体ドラム４の方を向く。
【００３１】
絶縁ハウジング６３の両端には、帯電ワイヤ６１の架設方向と直角に延びる壁が設けられている。一方の壁は空間内の所定位置に帯電ワイヤ６１を架設するための保持壁６５であり、他方の壁はハウジング６０の一方の端面を構成する端面壁６６である。絶縁ハウジング６２の底壁６７の内面には、帯電ワイヤ６１の一端の輪を掛けるフック部６８が形設されている。
【００３２】
絶縁ハウジング６４の一端には、空間内の所定位置に帯電ワイヤ１０１を架設するための保持壁６９が設けられる。保持壁６９から距離を置いて、底壁７０に向かい合う天井壁７１が形設される。天井壁７１の内面には、帯電ワイヤ６１の架設方向と直角に延びる係合壁７２が形設される。係合壁７２と底壁７０との間には隙間７３が設けられている。
【００３３】
単一の金属線で形成された接続部材８０を絶縁ハウジング６４に配置する。金属線はばね線材である。接続部材８０には、その一端より、フック部８１、引張コイルばね８２、及び圧縮コイルばね８３が連続して形成される。引張コイルばね８２の軸線と圧縮コイルばね８３の軸線とは図において上下にずれている。
【００３４】
隙間７３よりフック部８１と引張コイルばね８２を挿入し、圧縮コイルばね８３の端面を係合壁７２の側面にあてがう形にして、帯電ワイヤ６１の端の輪をフック部８１に掛けると、引張コイルばね８２が帯電ワイヤ６１に所定の張力を及ぼす。すなわち引張コイルばね８２は帯電ワイヤ６１に張力を付与する張力付与手段として機能する。帯電ワイヤ１の一方の端をフック部６８に掛け、他方の端をフック部８１に掛けることにより、帯電器５の組立は完了する。
【００３５】
上記のようにして組み立てた帯電器５をプリンタ１に搭載する。プリンタ１の内部には高圧回路基板９０が設置固定されており、その表面には端子９１が露出する。端子９１はジャンパ線により構成することができる。高圧回路基板９０と向かい合うように、固定構造部材９２が配置されている。
【００３６】
圧縮コイルばね８３を押し縮める形にしておいて、高圧回路基板９０と固定構造部材９２の間に帯電器５を挿入し、所定の位置に来たところで圧縮コイルばね８３を解放すると、圧縮コイルばね８３の一端が端子９１に当たり、電気的接触を形成する。同時に、圧縮コイルばね８３はハウジング６０を図の右方に押し、固定構造部材９２に押しつける。これにより帯電器５の取付は完了する。すなわち圧縮コイルばね８３は、端子９１に接触する接点部として機能するとともに、帯電器５のハウジング６０を所定位置に付勢する付勢手段としても機能する。
【００３７】
以上本発明の実施形態につき説明したが、この他、発明の主旨から逸脱しない範囲で種々の改変を加えて実施することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、帯電ワイヤにより像担持体を帯電させる帯電器において、帯電ワイヤに張力を付与する機能、外部端子との導通を図る機能、及び帯電器ハウジングを所定位置に付勢する機能を単一の部材が兼ね備えているから、部品の構成が簡単になり、部品コスト及び組立コストが低減される。また、構造が単純である上、電気的接点の数が少ないので、メカニカルな不具合が生じたり、導通不良が発生したりする可能性が低く、帯電器の動作信頼性が向上する。そして、このような帯電器を画像形成装置に搭載したから、画像形成装置の製作コストを下げ、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る帯電器の一実施形態を示す断面図
【図２】タンデム方式カラープリンタの概略構造を示す模型的断面図
【図３】画像形成部の概略構造を示す模型的断面図
【図４】従来の帯電器の部分断面図
【符号の説明】
１    プリンタ
２    ハウジング
８    用紙搬送ベルト
９    転写ローラ
１２  給紙装置
１３、１５  用紙搬送路
１６  排出部
３０Ｂ、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ  画像形成部
３    現像部
４    感光体ドラム（像担持体）
５    帯電器
６    ＬＥＤプリントヘッドユニット
７Ｂ、７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ  トナー供給容器
２０  クリーニング装置
５０  定着部
６０  ハウジング
６１  帯電ワイヤ
６２  シールドケース
６３、６４  絶縁ハウジング
８０  接続部材
８１  フック部
８２  引張コイルばね（張力付与手段）
８３  圧縮コイルばね（接点部、付勢手段）
９０  高圧回路基板
９１  端子
９２  固定構造部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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