(57)【要約】【課題】小型、かつ強度的に安定した帯電装置及びこの帯電装置を用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体に対向して配置され、像担持体の表面を所定電位に帯電させる帯電装置５２において、基部５２１１，５２２１から開口端に向けて幅広になる断面略コ字状をなす長尺のシールドケース５２０と、その内部で長尺方向に張設された放電ワイヤ５２３とを備え、両側の側壁５２１，５２２は、内側に屈曲されてそれぞれ基部側から第１の側壁５２１２，５２２２及び第２の側壁５２１３，５２２３として形成されており、第１の側壁５２１２，５２２２及び第２の側壁５２１３，５２２３は断面視で放電ワイヤ５２３との距離Ｌ１，Ｌ２は略同一であることを特徴とする。【選択図】          図４
2004212554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に対向して配置され、前記像担持体の表面を所定電位に帯電させる帯電装置において、基部から開口端に向けて幅広になる断面略コ字状をなす長尺のシールドケースと、その内部で長尺方向に張設された放電ワイヤとを備え、前記両側の側壁は、内側に屈曲されてそれぞれ基部側から第１、第２の側壁とを有して形成されており、前記第１、第２の側壁は断面視で前記放電ワイヤとの距離が略同一であることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記両側の側壁のうち、前記第２の側壁は、開口端に向けて幅広になることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
前記基部は、前記両側の側壁の上端で長尺方向に平行に延びる一対形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の帯電装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載の帯電装置を備えると共に、前記像担持体が感光体ドラムである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、像担持体に対向して配置され、像担持体の表面を所定電位に帯電させる帯電装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ及びファックス等の画像形成装置には画像形成のための感光体ドラムが設けられ、その周囲適所に感光体ドラム表面を所定電位に帯電する帯電装置が配置されている。この帯電装置は、開口面が感光体ドラムに対向する断面コ字状を有する長尺のシールドケースと、このコ字状の内空間で長尺方向に張設された放電ワイヤとを備える（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この放電ワイヤに電圧が印加されることによって、帯電装置内にはコロナ放電が発生し、ケースの開口部側に存在する感光体ドラムの表面が所定電位に帯電される。所定電位に帯電している感光体ドラムは、露光装置によってレーザ等によって光を照射されて、選択された領域の所定電位が低下され、形成対象である画像が静電潜像として描画される。この静電潜像に対してトナーが付与され、このトナー画像が記録用紙に転写されることによって、記録用紙に画像が形成される。その後、除電ランプによって、感光体ドラムの表面の残留電荷が除去され、感光体ドラムは次の静電潜像を描画されうる状態になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１６２９３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、省資源及び省スペースの観点から、画像形成装置においても、装置本体の小型化の要請が高い。従って、画像形成装置は帯電装置に隣接される機器、例えば露光装置や除電ランプ側により近づけて備えることが好ましく、そのためには、帯電装置のケースはコンパクトであることが好ましい。もっとも、上述した従来のコの字形状を有するケースを単純に小さくすることでは、ワイヤとケースとの距離が近づきすぎるためワイヤに電圧が印加された場合に、電流がケースにリークし、コロナ放電ができない場合がある。
【０００６】
また、帯電装置は、放電ワイヤに紙粉やトナー粒子が付着して長尺方向で電位むらを生じる可能性があることから、帯電装置に放電ワイヤを挟んだ清掃具をモータ等の駆動機構で該ワイヤに沿って往復移動可能にする清掃手段を内蔵しているものも知られているが、このような機構を内蔵しつつ初期形状を維持するためには、強度的な考慮も要求される。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、小型、かつ強度的に安定した帯電装置及びこの帯電装置を用いた画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、像担持体に対向して配置され、前記像担持体の表面を所定電位に帯電させる帯電装置において、基部から開口端に向けて幅広になる断面略コ字状をなす長尺のシールドケースと、その内部で長尺方向に張設された放電ワイヤとを備え、前記両側の側壁は、内側に屈曲されてそれぞれ基部側から第１、第２の側壁として形成されており、前記第１、第２の側壁は断面視で前記放電ワイヤとの距離は略同一であることを特徴とする帯電装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれかに記載の帯電装置を備えると共に、前記像担持体が感光体ドラムであることを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
これらによると、開口端に向けて幅広になる断面略コ字状をなすシールドケースの側壁が、内側に屈曲されてそれぞれ基部側から第１、第２の側壁とを有して形成されるため、屈曲分だけ小型になり、また、断面視で第１，第２の側壁と前記放電ワイヤとの距離を略同一としたため、放電ワイヤに対するアース作用が一方の側壁の影響のみを受けるということがなくなる。また、ケースは、断面略コ字状で両側の側壁が内側に屈曲されているため、ケースを半円形状にして他端側を小型にする場合と比較して頑丈なケースが形成される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の帯電装置において、前記両側の側壁のうち、前記第２の側壁は開口端に向けて幅広になる。これによって、帯電装置は、小型に形成されると共に、開口端の面積が確保することが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の帯電装置において、前記基部は、前記両側の側壁の上端で長尺方向に平行に延びる一対形状であることを特徴とする。これによって、両側の側壁の上端部の小型化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図４を用いて、本発明にかかる画像形成装置をプリンタに適用した場合の一実施の形態について説明する。図１は、プリンタ１の側面概略構成図である。図１において、プリンタ１は、本体底部側に記録紙が積層された記録紙収納部２、本体上部側に位置して記録紙収納部２から繰り出され、画像形成後の記録紙が排出される排出部３に亘って記録紙を搬送する搬送路４１と、後述する像形成部５〜８位置で記録紙の搬送を行うための無端の搬送ベルト４２とを備えた搬送部４、搬送ベルト４２の上部で搬送方向に亘って直列に設けられ、記録紙に各色の画像の形成を行わせる像形成部５〜８、及び搬送ベルト４２の用紙搬送方向下流側に設けられた定着部１０を備える。
【００１４】
搬送部４は上流側から搬送路４１に沿って所要位置に配設された所要数の搬送ローラ対４３を有し、これら搬送ローラ対４３は図略のモータ等によって回転駆動されるようになっている。
【００１５】
像形成部５〜８は、搬送ベルト４２の用紙搬送面に沿って配設され、上流側からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂ）の画像を形成するものであり、詳細は後述する。搬送ベルト４２は上流側と下流側のローラ４４，４５間に張設されると共にその間の下方側適所にテンション用のローラ４６が配設されている。なお、ローラ４４は、圧ローラ４４ａと共にローラ対を構成し、搬送されてきた用紙を搬送ベルト４２上に誘導可能にしている。
【００１６】
定着部１０は、内部にヒータ源を備える熱ローラ１０１と圧ローラ１０２とで構成され、像形成部５〜８で記録紙上に転写された所与の色のトナーを融着するものである。像形成部５〜８はトナーの色が異なる他は同一構造を有するものであり、以下、像形成部５を例にして説明する。
【００１７】
図２は、像形成部５の構造を説明するための側面図である。図２において、像形成部５は中央に担持体としての感光体ドラム５１を備えると共に、その周囲にドラム回転方向の上流側から帯電装置５２、露光装置５３、現像装置５４、転写ローラ５５、クリーニング装置５６及び除電装置５７が配設されている。
【００１８】
感光体ドラム５１は、表面に感光層が形成された円柱形状を有するもので、図略の駆動機構によって定速回転されるものである。帯電装置５２は、コロナ放電現象を利用して感光体表面に所定電位を付与するものである。露光装置５３は、略下方向に向けて配設され、下部は上部に比べて小形をなすものである。この露光装置５３は、例えばＬＥＤ発光部や走査用のポリゴンミラーを備え、外部メモリ等から転送されてきた画像データを変調して光として出射し、この光をポリゴンミラーを介して感光体ドラム５１の長さ方向に走査することで感光体ドラム５１面に静電潜像を形成するものである。
【００１９】
現像装置５４は、シアンからなるトナーを感光体ドラム５１面に電界を利用して付与することで、静電潜像を顕在化するものである。転写ローラ５５はトナー画像を記録紙に転写するためのものであり、クリーニング装置５６は残留トナーを除去するものである。除電装置５７は、小型のＬＥＤ素子が感光体ドラム５１の長さ方向にアレイ上に配設されてなり、ＬＥＤ素子の発光により残留電荷を除去するもので、全体として直方体形状を有するものである。
【００２０】
図３は、図２に示す帯電装置５２の斜視図である。図３に示すように、帯電装置５２は、金属製であり、両側に長尺の側壁５２１，５２２を有するシールドケース５２０と、その内部で長尺方向に張設された長尺の放電ワイヤ５２３と、シールドケース５２０の先端開口部に図略の絶縁材を介して配設された導電材でメッシュ状に形成されたグリッド電極５２４とから成っている。
【００２１】
シールドケース５２０は、基端側には上面に長尺方向に亘って隙間を有するように分割され、乃至は長尺方向両端を残した切り欠き部が形成され、先端側には感光体ドラム５１側に開口面を有する。放電ワイヤ５２３は、シールドケース５２０とグリッド電極５２４とで包囲されるようになっている。
【００２２】
帯電装置５２は、図略の電圧印加部によって放電ワイヤ５２３に所定の高電圧が印加されると共に、これによって放電ワイヤ５２３の周辺の気体にコロナ放電を生じさせて例えば正イオンを生じさせ、この正イオンをシールドケース５２０の開口面から感光体ドラム５１に対して放出する。また、帯電装置５２は、グリッド電極５２４に図略の電圧印加部によってバイアス電圧が印加され、これによって感光体ドラム５１の表面が所定の電位になるように制御される。上記コロナ放電によって発生するオゾンは、図略のファン等により発生される気流によって、上面の隙間乃至は切り欠き部を経て、機器外へ排出されるようになっている。
【００２３】
図４は、図３に示す帯電装置の側断面図である。シールドケース５２０は、図４に示すように、左右対称の側壁５２１，５２２が開口面の反対側端部（以下、基部という）５２１１，５２２１から他端部（以下、開口端という）に向けて幅広になる略コ字状を有して形成されている。シールドケース５２０の両側壁５２１，５２２には、基部５２１１，５２２１から開口端の途中で長尺方向に平行な屈曲部５２１ａ，５２２ａが左右対称位置に形成されている。屈曲部５２１ａ，５２２ａで内側に屈曲してなり、これにより、基部側に側壁５２１２，５２２２（第１の側壁）が、先端側に側壁５２１３，５２２３（第２の側壁）が形成されている。側壁５２１２，５２２２は基部５２１１，５２２１から幅広方向に形成されてなり、側壁５２１３，５２２３は屈曲部５２１ａ，５２２ａにより互いに平行に形成されている。
【００２４】
このような、シールドケース５２の形状寸法は、放電ワイヤ５２３から側壁５２１２，５２２２への垂線の距離Ｌ１、放電ワイヤ５２３から側壁５２１３，５２２３への垂線の距離Ｌ２とが略同一となるように屈曲部５２１ａ，５２２ａの屈曲角度及び放電ワイヤ５２３の位置が設定されている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、シールドケース５２０の基部５２１１，５２２１で囲まれる空間内に、放電ワイヤ５２３を清掃するための清掃機構を収納する清掃機構収納スペースを設けることが可能であるように延びているが、清掃機構の収納スペースを設けないシールドケース形状としてもよい。
【００２６】
このように、本実施の形態にかかるプリンタ１においては、その帯電装置５２のシールドケース５２０は、側壁５２１，５２２が開口端へ向かって拡がる形状を有するため、基部５２１１，５２２１を幅寸法で小型化できると共に、開口側を所要の幅寸法を取りえるようにしたので、幅狭の基部５２１１，５２２１のスペースに、帯電装置５２に隣接して設けられる部材（ここでは、露光装置５３及び除電装置５７）を隣接して配置することができる等隣接部材の配設の自由度が増すと共に、プリンタ１を小型に形成することができる。特に、本実施の形態では、基部側が大サイズを有する露光装置５３の配設にゆとりが生じ、これによって、プリンタ１の小型化を一層図ることができる。
【００２７】
そして、帯電装置５２のシールドケース５２０は、屈曲部５２１ａ，５２２ａを有する形状であるため、断面視で半円状の形状を設けて上端部の小型化を図るよりも頑強に形成することが可能である。特に本実施の形態におけるように、シールドケース５２の上面に切り欠き部を形成し、清掃装置を収納する等のような場合では強度を上げる必要があるため有効である。
【００２８】
また、各長さＬ１，Ｌ２は、それぞれ略等しく、放電ワイヤ５２３に電圧が印加されているときに電流がシールドケース５２０にリークせず、かつアース作用もいずれかの側壁の影響を大きく受けることもないため、電位の安定を図ることも可能である。
【００２９】
本実施形態では垂線の寸法Ｌ１，Ｌ２のみを略同一としたが、清掃機構と放電ワイヤ５２３との距離を確保するため、放電ワイヤ５２３から基部５２１１，５２２１をそれぞれ結ぶ線分Ｌ０までの距離Ｌ３も寸法Ｌ１，Ｌ２と略同一になるように考慮して側壁形状、放電ワイヤ５２３の位置を設定してもよい。
【００３０】
また、図４の断面視において、放電ワイヤ５２３から側壁５２１２（５２２２）全面に対する距離は垂線の寸法Ｌ１を最小としてばらつき、５２１３（５２２３）全面に対する距離は垂線の寸法Ｌ２を最小としてばらつくが電位的には実質的に同等として考慮することが可能である。
【００３１】
なお、本発明にかかる画像形成装置には、プリンタの他に電子写真技術を用いた他の装置、例えば複写機、ファクシミリ等が含まれる。また、本実施の形態にかかるプリンタ１では、帯電装置５２に隣接して配置されている部材は露光装置５３及び除電ランプ５７であるが、必ずしもこれに限定されず、感光体ドラム５１周辺に配置され、かつ帯電装置５１に隣接して配置される機器であればよい。
【００３２】
本実施形態では側壁５２１，５２２を同一形状としたが、必ずしも同一形状でなくてもよく、放電ワイヤ５２３の配設位置との関係で、各側壁５２１２、５２１３、５２２２、５２２３までの距離が実質的に略同一となり、アース作用が均一に行われるもので有ればよい。
【００３３】
また、本実施形態では、製造工程の容易化を図るべく、１個の屈曲部５２１ａ（５２２ａ）の例を示したが、これに限定されず、側壁５２１，５２２に対し、対称に（あるいは対称でなくてもよい）所用数の屈曲部を形成することが可能であり、基本的にコ字状をなし、かつ少なくとも基部側に対して、開口側が幅広となる形状で有ればよい。
【００３４】
また、側壁５２１，５２２の開口面側を構成する第２の側壁５２１３，５２２３は互いに平行でなくともよく、開口端に向けて幅広になっている形状であってもよい。これによると、側壁５２１３，５２２３を幅方向で小型化することができると共に、感光体ドラム５１を帯電するための所要の開口面の面積を確保することができる。
【００３５】
また、本実施の形態においては、帯電装置５１はグリッド電極５２４を有するスコロトロン帯電装置であり、かつ正コロナ放電を発生させるものであるが、負コロナ放電を発生させるものであってもよく、又は、コロトロン帯電装置であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、放電ワイヤとケースの第１、第２の側壁との間の距離を確保しながらケースの小型化を図ることができ、本発明の帯電装置と隣接する部材とを近づけて画像形成装置に搭載して、小型の画像形成装置を形成することが可能である。また、ケースを頑丈に形成することができるため、清掃手段をケース内に内蔵した場合でも初期形状を維持することができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、帯電装置が小型に形成されると共に、開口端の面積が確保されることが可能となるため、第２の側壁を幅方向で小型化することができると共に、像担持体を帯電するための所要の開口面の面積を確保することができる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、両側の側壁の上端部の小型化を図ることができ、より一層本発明の帯電装置と隣接する部材とを近づけて画像形成装置に搭載して、小型の画像形成装置を形成することが可能である。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、放電ワイヤとケースの第１、第２の側壁との間の距離を確保しながらケースの小型化を図ることができ、本発明の帯電装置と隣接する部材とを近づけて画像形成装置に搭載して、小型の画像形成装置を形成することが可能である。また、ケースを頑丈に形成することができるため、清掃手段をケース内に内蔵した場合でも初期形状を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリンタの側面概略構成図である。
【図２】像形成部の構造を説明するための側面図である。
【図３】図２に示す帯電装置の斜視図である。
【図４】図３に示す帯電装置の側断面図である。
【符号の説明】
１          プリンタ
５〜８  像形成部
５１    感光体ドラム（像担持体）
５２    帯電装置
５２０  シールドケース
５２１，５２２  側壁
５２１１，５２２１  基部
５２１２，５２２２  側壁（第１の側壁）
５２１３，５２２３  側壁（第２の側壁）
５２１ａ，５２２ａ，５２１ｂ，５２２ｂ  屈曲部
５２３  放電ワイヤ
５２４  グリッド電極
【図１】
2004212554.tif 000003
【図２】
2004212554.tif 000004
【図３】
2004212554.tif 000005
【図４】
2004212554.tif 000006