(57)【要約】【課題】この発明の課題は、電子写真装置の感光体を帯電させるコロナ帯電器において、チャージワイヤの劣化時に、チャージワイヤを交換する手段として、簡単な機構で、劣化して使用できなくなったチャージワイヤだけを交換するコロナ帯電器を提供することにある。【解決手段】図１に示すように、１本のチャージワイヤ４を送り出しリール１から送り出し、電圧を印可した電極リール３をまわって巻き取りリール２で巻き取るように構成することで、１本のワイヤを上流側、下流側の２本のチャージワイヤとして使用する。ワイヤを交換するときは、巻き取りリール２によりチャージワイヤ４の上流側チャージワイヤ４ａ部分のみを巻き取り、これにより下流側チャージワイヤ４ｂとして使用されていた部分が、上流側チャージワイヤ４ａとして配置され、これと同時に新しいチャージワイヤ４が送り出しリール１から送り出される。【選択図】　　　　　　図１
2004029504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真装置の感光体に静電潜像を形成する過程で、チャージワイヤに高電圧を印加し、コロナ放電を発生させることで感光体を帯電するワイヤ自動巻き取り機能を備えたコロナ帯電器において、
一本のチャージワイヤを、帯電器の一方の端から送り出し、もう一方の端で折り返して戻すようにすることで、チャージワイヤを複数化して使用する手段と、チャージワイヤを巻き取り制御することで、チャージワイヤの位置決めを行う手段とを備え、
当該位置決め手段により、チャージワイヤの交換時に、下流側で使用したチャージワイヤを上流側のチャージワイヤとして配置する、
ことを特徴とするワイヤ自動巻き取り機能を備えたコロナ帯電器。
【請求項２】
電子写真装置の感光体に静電潜像を形成する過程で、チャージワイヤに高電圧を印加し、コロナ放電を発生させることで感光体を帯電するワイヤ自動巻き取り機能を備えたコロナ帯電器において、
チャージワイヤを清掃する清掃部材を備える、
ことを特徴とする請求項１記載のワイヤ自動巻き取り機能を備えたコロナ帯電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真装置の感光体を帯電させるための帯電器として、コロナ放電を利用して非接触帯電を行うコロナ帯電器に関し、このコロナ帯電器に使用されるチャージワイヤの劣化時の交換方法として、簡単な機構で経済的にすぐれたワイヤ交換機構としてのワイヤ自動巻き取り機能を備えたコロナ帯電器を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置では、感光体に静電潜像を形成し、これに電界力によりトナーを付着させることでトナー画像を作成し、このトナー画像を印刷媒体に転写定着させることで印刷を行っている。
【０００３】
感光体でのトナー画像形成プロセスは、次のように行われる。図５に示すように、回転する感光体５０の表面を、コロナ帯電器５２により帯電し、これに印刷画像を露光装置５５により光学露光することで、露光された部分の帯電電位が低下し、静電潜像が形成される。
【０００４】
この静電潜像に現像装置５６により電界力を利用してトナーを付着させ、トナー画像を形成し、これを中間転写体５１に転移させる。転移されたトナー画像はその後印刷媒体に転写定着される。
【０００５】
トナー画像を転移させた感光体５０は、クリーナーブレード５３により残存トナーを除去し、除電ランプ５４により表面を除電することで初期化され、１回の印刷プロセスが終了する。
【０００６】
以上のような印刷プロセスで、静電潜像を形成するため感光体を帯電させる帯電器として、コロナ放電を利用して非接触帯電を行うコロナ帯電器が使用されてきた。
【０００７】
コロナ帯電器は、チャージワイヤに高電圧を印加することで、コロナ放電を起こし、これにより感光体表面を帯電させる。
【０００８】
このようなコロナ帯電器で使用されるチャージワイヤは、長時間の放電により、放電生成物の付着や、浸食により劣化し、放電しにくくなることで、感光体表面の帯電に、帯電ムラが発生する。
【０００９】
このような帯電ムラが発生しないように、帯電能力を向上させた、複数のチャージワイヤを設けたコロナ帯電器が考案されている。しかし、このような複数のチャージワイヤを設けた場合でも、長時間使用し続けていけば、結局は放電により劣化していくことになり、帯電ムラが発生してしまう。
【００１０】
また、このような帯電ムラが発生しないように、劣化したチャージワイヤを巻き取りながら、新しいチャージワイヤを送り出す機構を備えたコロナ帯電器が考案されている。
【００１１】
しかし、このような複数のチャージワイヤを用い、劣化により新しいチャージワイヤに交換する方法では、従来は、複数のチャージワイヤをすべて新しいものに交換するため、まだ使用できるチャージワイヤまで交換されてしまい、不経済であるという問題があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記のごとく、従来の技術では次のような問題点がある。
【００１３】
電子写真装置の感光体を帯電させるため、チャージワイヤに高電圧を印加し、コロナ放電を発生させることで、感光体表面を帯電させる非接触帯電方式のコロナ帯電器において、チャージワイヤが長時間の放電で劣化し、放電しにくくなることで、感光体表面の帯電に帯電ムラが発生することがあった。
【００１４】
このような帯電ムラが発生しないように、帯電能力を上げるため、複数のチャージワイヤを使用したコロナ帯電器が考案されたが、長時間使用し続けることで結局は放電能力が落ち、帯電ムラが発生することがあった。
【００１５】
また、このような帯電ムラが発生しないように、劣化したチャージワイヤを巻き取りながら、新しいチャージワイヤを送り出す機構を備えたコロナ帯電器が考案されているが、複数のチャージワイヤを使用した場合、従来は、劣化によりチャージワイヤを交換するとき、すべて新しいものに交換するため、まだ使用できるチャージワイヤまで交換されてしまい、不経済であるという問題があった。
【００１６】
この発明の課題は、電子写真装置の感光体を非接触帯電させる複数のチャージワイヤを使用したコロナ帯電器において、チャージワイヤの長時間の放電による劣化時に、チャージワイヤを交換する手段として、簡単な機構で、劣化して使用できなくなったチャージワイヤだけを交換するコロナ帯電器を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。
【００１８】
図１に示すように、１本のチャージワイヤ４を帯電器の一方の端に設けた駆動側ケース６内の送り出しリール１から送り出し、帯電器のもう一方の端に設けた電極側ケース８内の電圧を印加した電極リール３をまわって駆動側ケース６内の巻き取りリール２で巻き取るように構成する。
【００１９】
これにより、一本のチャージワイヤ４が、上流側チャージワイヤ４ａと下流側チャージワイヤ４ｂ（上流側チャージワイヤとは、帯電器の直下に帯電しようとする感光体の部分が回転して入ってくるとき、初めにその部分の真上に来る側のワイヤのことであり、下流側チャージワイヤは、上流側の後で帯電部分の真上に来る側のチャージワイヤのこと）の２本のチャージワイヤとして、感光体の帯電に使用できることになる。
【００２０】
長時間の放電により、感光体の帯電能力が落ち、チャージワイヤ４の帯電に使用した部分が劣化したと判断されたときは、巻き取りリール２によりチャージワイヤ４を巻き取り、同時に新しいチャージワイヤを送り出しリール１から送り出し、チャージワイヤの交換を行う。
【００２１】
このような感光体の帯電能力が落ちた場合のチャージワイヤ４の劣化状態としては、上流側チャージワイヤ４ａの方が劣化が進んでいることが判っており、帯電器の帯電能力が落ちる原因も主に上流側チャージワイヤ４ａの劣化のためで、下流側チャージワイヤ４ｂは、まだ使用できる状態である。
【００２２】
そこで、チャージワイヤ４の交換として、上流側チャージワイヤ４ａに使用されていた部分のみを巻き取りリール２により巻き取り、これにより下流側チャージワイヤ４ｂとして使用されていた部分が、上流側チャージワイヤ４ａとして配置され、これと同時に新しいチャージワイヤ４が送り出しリール１から送り出される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
この発明は、次に示す実施の形態を取った。
【００２４】
図１に示すように、新しいチャージワイヤを送り出す、送り出しリール１と劣化したチャージワイヤを巻き取る巻き取りリール２およびチャージワイヤに放電電圧を印加する電極リール３を備え、送り出しリール１および巻き取りリール２の回転量および回転方向を正確に制御できるよう構成している。
【００２５】
これにより、１本のチャージワイヤ４を上流側チャージワイヤ４ａと下流側チャージワイヤ４ｂの２本のチャージワイヤとして感光体の帯電に使用でき、帯電能力を向上することができる。また、送り出しリール１と巻き取りリール２の送り出し、巻き取り回転動作により、自由にチャージワイヤ４のどの部分を帯電処理に使用するか、位置決めを行うことができる。
【００２６】
また、チャージワイヤの交換時も上流側チャージワイヤ４ａの部分のみを巻き取り、下流側チャージワイヤ４ｂの部分を上流側チャージワイヤ４ａの位置に配置し再使用することができる。
【００２７】
チャージワイヤの劣化の初期段階で、放電生成物を除去する清掃部材５を備える。この清掃部材５は、図の位置に、チャージワイヤ４を挟み込むように構成してあり、清掃動作として、送り出しリール１と巻き取りリール２の回転動作によりチャージワイヤ４を移動させ、帯電処理に使用した部分を、この清掃部材５を通過させることで、チャージワイヤ４に付着した放電生成物を除去している。
【００２８】
これにより、チャージワイヤが放電により劣化する原因となる、放電生成物のチャージワイヤへの付着を、初期の段階で除去することで、チャージワイヤの劣化を遅らせることができ、さらに経済的にチャージワイヤを使用することができる。
【００２９】
【実施例】
この発明による代表的な実施例を説明する。なお、以下において、同じ箇所は同一の符号を付してあり、詳細な説明を省略することがある。
【００３０】
本帯電器は、タングステンワイヤに金メッキを施したチャージワイヤに、高電圧を印加することで、コロナ放電を発生させ、感光体表面を帯電させる非接触方式のコロナ帯電器である。
【００３１】
図１に示すように、１本のチャージワイヤ４を帯電器の一方の端に設けた駆動側ケース６内の送り出しリール１から送り出し、帯電器のもう一方の端に設けた電極側ケース８内の電圧を印加した電極リール３をまわって駆動側ケース６内の巻き取りリール２で巻き取るように構成している。
【００３２】
このような構成とすることで、感光体表面を帯電させるとき、１本のチャージワイヤ４を、上流側チャージワイヤ４ａと下流側チャージワイヤ４ｂという２本のチャージワイヤとして使用することができ、帯電能力の向上が図れ、帯電ムラが起きにくくなるようにしている。
【００３３】
図２に示すように、電極リール３は図の上下方向に移動することができる電極台座１３の上に設置されており、この電極台座１３は台座バネ１４により、図の上向きの方向に力を加えられており、これにより電極リール３にかけられたチャージワイヤ４を引っ張り、送り出しリール１、巻き取りリール２と電極リール３間でチャージワイヤ４がたるまないように構成してある。
【００３４】
図２では、スコロトロン方式の帯電器とした場合の図となっており、チャージワイヤ４は、シールド７の中に配置され、感光体表面の帯電電位を、グリッド電極１６に接続されたグリッドメッシュ１５に加える電圧により可変とすることができるようになっている。
【００３５】
送り出しリール１および巻き取りリール２は、図２に示すように、巻き取りモーター９により、巻き取りリール２の回転軸を回転駆動する巻き取りリール駆動歯車１０を回転させることで、巻き取りリール２および同軸上の巻き取り側平歯車１１が回転し、この巻き取り側平歯車１１に連接する送り出し側平歯車１２が回転することで、送り出しリール１も同時に回転するようになっている。
【００３６】
この巻き取りモーター９は、図３に示すように、巻き取り制御部１７により制御され、その回転方向、回転量を正確に制御できるようになっている。
【００３７】
巻き取りモーター９を回転させることで、図３に示す回転方向の場合、巻き取り側平歯車１１と送り出し側平歯車１２が連接して回転することにより、巻き取りリール２が図のような巻き取り方向に回転するときには、送り出しリール１は新しいチャージワイヤ４を送り出す方向に連携して回転し、巻き取りモーター９を逆に回転させることで、巻き取りリール２がチャージワイヤ４を送り出す方向に回転するときには、送り出しリール１はチャージワイヤ４を巻き取る方向に連携して回転するようになっている。
【００３８】
このような、巻き取りモーター９による回転制御をチャージワイヤ４の長時間の放電による劣化時に、巻き取り制御部１７にて次のように行うことで、チャージワイヤの交換処理を行うようにしている。
【００３９】
感光体の帯電のため、チャージワイヤ４の放電が開始されると、この放電時間を巻き取り制御部１７にて累積加算して記憶しておき、所定の時間に達すると、チャージワイヤの交換モードに入り、チャージワイヤ４のうち、図１の上流側チャージワイヤ４ａの部分として使用されていた部分のみを巻き取りモーター９を回転させることで巻き取りリール２により巻き取る。
【００４０】
このとき、同時にチャージワイヤ４の下流側チャージワイヤ４ｂとして使用されていた部分が、今度は上流側チャージワイヤ４ａの位置に配置され、新しいチャージワイヤ４が送り出しリール１により送り出されることで、下流側チャージワイヤ４ｂにはチャージワイヤ４の新しい部分が配置される。なお、送り出しリール１には、初期状態として、交換に必要な十分な量の新しいチャージワイヤ４が巻かれている。
【００４１】
このようにしてチャージワイヤ４の交換処理を行うことで、劣化の激しい上流側チャージワイヤ４ａのみを交換し、まだ使用できる下流側チャージワイヤ４ｂを再度上流側チャージワイヤ４ａとして使用することができ、非常に経済的である。
【００４２】
また、上流側で再使用される部分の劣化により、多少帯電ムラが発生しても、このときの下流側は新しいチャージワイヤに交換されており、この下流側のチャージワイヤにより帯電が行われることで、感光体表面に帯電ムラが発生することはない。
【００４３】
このような交換モードへの移行の条件として、放電時間ではなく、チャージワイヤ４に印加する電圧を計測し、この電圧が所定の値に達した場合や、感光体表面の電位を表面電位計により計測することで、所定の電位以下になった場合に、交換モードに入るように構成してもよい。
【００４４】
本帯電器には、図１に示すように、チャージワイヤ４の放電による劣化を初期の段階で遅らせるための清掃部材５を備えている。
【００４５】
巻き取り制御部１７では、帯電時間やチャージワイヤへの印加電圧、感光体の表面電位などの値から、劣化の初期段階を判断し、自動的に清掃モードに移行するようになっている。
【００４６】
清掃モードでは、巻き取りモーター９を回転させることで、図１に示す、上流側チャージワイヤ４ａの部分を巻き取りリール２により巻き取ることで、駆動側ケース６に備えられた清掃部材５を上流側チャージワイヤ４ａの部分が通過し、このとき、ワイヤに付着した放電生成物が清掃部材５により除去される。
【００４７】
これと同時に、下流側チャージワイヤ４ｂの部分が、電極側ケース８に備えられた清掃部材５を通過し、こちらでも、ワイヤに付着した放電生成物が清掃部材５により除去される。
【００４８】
チャージワイヤ４の帯電に使用されていた部分がすべて清掃部材５を通過し終わると、巻き取り制御部１７は巻き取りモーター９を逆回転させ、チャージワイヤ４を清掃モード移行前の位置に戻し、清掃モードを終了する。
【００４９】
ここで使用される清掃部材５は、スポンジ状の部材を、図４に示すように、チャージワイヤ４を挟み込むようにして構成しており、これにより、清掃部材５の間を通過するとき、チャージワイヤ４の表面をこするようにして研磨することで、放電生成物を除去するようになっている。
【００５０】
以上のような清掃モードを、放電によるチャージワイヤ４の劣化の初期段階で行い、このような清掃モードでも帯電性能が回復しなくなると、交換モードに移行するように制御することで、より有効にチャージワイヤ４を使用することができるようになっている。
【００５１】
【発明の効果】
この発明により、以下に示すような効果が期待できる。
【００５２】
電子写真装置の感光体を帯電させるため、チャージワイヤに高電圧を印加し、コロナ放電を発生させることで、感光体表面を帯電させる非接触帯電方式のコロナ帯電器において、チャージワイヤが長時間の放電で劣化し、放電しにくくなることで、感光体表面の帯電に帯電ムラが発生することがあった。
【００５３】
このような帯電ムラが発生しないように、複数のチャージワイヤを使用し、劣化したチャージワイヤを巻き取りながら、新しいチャージワイヤを送り出す機構を備えたものなどが考案されていたが、従来は、劣化によりチャージワイヤを交換するとき、すべて新しいものに交換するため、まだ使用できるチャージワイヤまで交換されてしまい、不経済であるという問題があった。
【００５４】
本発明を使用することにより、帯電器の帯電能力が落ちたときに、簡単な機構で、チャージワイヤのうち劣化の激しい部分のみを新しいものに交換し、まだ使用できる部分を再使用することで、有効にチャージワイヤを使用することができる。
【００５５】
また、清掃モードにより劣化の初期段階でチャージワイヤを自動的に清掃することで、チャージワイヤの劣化自体を遅らせることができ、より有効にチャージワイヤを使用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成図である。
【図２】本発明の実施例説明図である。
【図３】巻き取りモーターによる巻き取りリール、送り出しリール回転制御図である。
【図４】清掃部材によるチャージワイヤの清掃動作説明図である。
【図５】感光体でのトナー画像形成プロセス説明図である。
【符号の説明】
１：送り出しリール
２：巻き取りリール
３：電極リール
４：チャージワイヤ
４ａ：上流側チャージワイヤ
４ｂ：下流側チャージワイヤ
５：清掃部材
６：駆動側ケース
７：シールド
８：電極側ケース
９：巻き取りモーター
１０：巻き取りリール駆動歯車
１１：巻き取り側平歯車
１２：送り出し側平歯車
１３：電極台座
１４：台座バネ
１５：グリッドメッシュ
１６：グリッド電極
１７：巻き取り制御部
【図１】
2004029504.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004029504.tif 000006
【図５】
2004029504.tif 000007