(57)【要約】【課題】  帯電装置の長手方向における帯電ムラを低減するために帯電装置のたわみを低減する。【解決手段】  シールド板を上部シールド板と下部シールド板の2つの部材とし、上部シールド板には段曲げを行ない、その段を挟んだ複数箇所を下部シールド板と接合する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのブロック間に離間して並列に配置したグリッド線と、グリッド線に張力を加えて張設する張設機構と、前記２つのブロック間に複数本渡した帯電線と、その帯電線に電圧を印加する機構と、前記２つのブロックの上面と結合する上部シールド板と、上部シールド板の下面と結合される下部シールド板を有し、上部シールド板と下部シールド板には複数の結合部を設けてあり、そのうち少なくとも２つの結合部が上部シールド板の前奥に設けた２つの段曲げを夫々挟むように結合する構成を有するコロナ帯電装置。
【請求項２】
前記上部シールド板の段曲げ位置を感光体の帯電領域の外側に配置した事を特徴とする請求項１に記載のコロナ帯電装置。
【請求項３】
前記下部シールド板の作像領域内とその近傍部分に曲げを設けた事を特徴とする請求項１に記載のコロナ帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コロナ放電を発生させるコロナ帯電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の一形態としての複写機では、被帯電体としての静電潜像担持体である感光ドラムの表面を一様に帯電し、該表面に画像光を露光して静電潜像を形成する。ここで、感光ドラム表面の帯電は、コロナ放電を利用したコロナ帯電装置で行われる。コロナ放電を行う帯電幅は感光ドラム面上で決まっており、コロナ帯電装置は条件にあった範囲をコロナ放電しなくてはならない。
【０００３】
一般にコロナ帯電装置は、空気中で帯電線に高電圧を印加してコロナ放電を起こさせ、コロナ放電によって発生したイオンを、被帯電体表面に導いて帯電させる装置である。その際に、帯電線と被帯電体との間にグリッド線を設け、このグリッド線にも電圧をかけて帯電線とグリッド線との間の電位差を調節することで、被帯電体面上にあらかじめ設定した電圧で一定のムラのない帯電状態を形成できる。（例えば特許文献１参照）
図１１から図１４を参照して従来のコロナ帯電装置の基本構成について説明する。
【０００４】
図１１は、従来のコロナ帯電装置を示す斜視図である。図１２は、従来のコロナ帯電装置のシールド板を示した図、図１３と図１４は図１１に示した従来のコロナ帯電装置の詳細図である。
【０００５】
コロナ帯電装置１１４は、絶縁耐圧性をもつ樹脂からなる前ブロック１４２と後ブロック１４４を備えている。前ブロック１４２と後ブロック１４４は所定距離だけ離れて向き合っており、その間の側面には、側部シールド板５４、６２が配置されている。
【０００６】
また、前ブロック１４２と後ブロック１４４と側部シールド板１５４、１６２の上部には上部シールド板１６０が配置されている。上部シールド板１６０の両端は前ブロック１４２と後ブロック１６０の上面にビスで固定されている。更に上部シールド板１６０は下部シールド板１６１と複数箇所を溶接により結合されている。
【０００７】
前ブロック１４２と後ブロック１４４との間に帯電線１５０が所定の張力で張られている。この帯電線１５０に所定電圧を印加することによりコロナ放電が発生する。
【０００８】
前ブロック１４２と後ブロック１４４の下部にグリッド線１４７を配し、前ブロック１４２と後ブロック１４４に設けられた突縁部１４２a、１４４aで折り返す事で、折り返したグリッド線１４７同士が張力を掛けて平行に渡される。このグリッド線１４７によりムラのない帯電状態を形成する。
【特許文献１】特開２０００−１２２３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら従来のコロナ帯電装置におけるシールド板構成では感光体の周速の増加によってグリッド線の掛け数が増加した。そのため、グリッド線の張力の増大し、コロナ帯電装置のたわみが増大した。そのため、スラスト方向のグリッド線と感光体のギャップにおいて前奥に差が出てしまうため、帯電性にムラが発生し、画像濃度においてもムラが発生した。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明のコロナ帯電装置は、２つのブロック間に離間して並列に配置したグリッド線と、グリッド線に張力を加えて張設する張設機構と、前記２つのブロック間に複数本渡した帯電線と、その帯電線に電圧を印加する機構と、前記２つのブロックの上面と結合する上部シールド板と、上部シールド板の下面と結合される下部シールド板を有し、上部シールド板と下部シールド板には複数の結合部を設けてあり、そのうち少なくとも２つの結合部が上部シールド板の前奥に設けた２つの段曲げを夫々挟むように結合する構成を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上、説明したように上部シールド板と下部シールド板との複数の接合部間に段差を設ける事で応力分散を図り、たわみを低減する。更に上部シールド板の段差部を作像領域の外側に曲げを設ける事で帯電性能を落とさずにシールド板の強度を上げることができる。
【００１２】
たわみの低減により、スラスト方向に対してグリッド線と感光体のギャップを一定に保てるため、個々の帯電装置間の帯電ムラが発生しない。また、上記の構成により、帯電線とグリッド線の距離もスラスト方向に対して均一にできる。
【００１３】
そのため、得られる画像のスラスト方向の濃度ムラが改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明のコロナ帯電器の実施形態を説明する。なお、各図に共通する部材には同一の符号を付す。
【００１５】
図１は、本発明のコロナ帯電器の実施形態が組み込まれた複写機を示す模式図である。
【００１６】
複写機１０は、矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１２を備えている。感光ドラム１２は、一次帯電器（本発明にいうコロナ帯電器の一例である）１４によって一様に帯電され、画像情報を担持する光１６が照射される。これにより感光体１２に静電潜像が形成され、この静電潜像に現像器１８からトナー（現像剤）が供給されて現像像が形成される。現像像は、感光ドラム１２の回転に伴って転写帯電器（本発明にいうコロナ帯電器の一例である）２０に向き合う領域（転写領域）に搬送される。
【００１７】
記録媒体が収納されたカセット２４からは、ピックアップローラ２６によって記録紙２２が給紙されてレジストローラ２８に挟持される。レジストローラ２８によって記録紙２２が所定のタイミングで転写領域に搬送され、記録紙２２に現像像が転写される。現像像が転写された記録紙２２は、搬送部３０によって定着器３２に搬送される。定着器３２では、記録紙２２に転写された現像像が加熱されて定着される。現像像が定着された記録紙２２は排出口３４から排出されて排紙トレイ３６上に積載される。なお、転写帯電器２０よりも感光ドラム１２の回転方向下流側には、転写後に感光ドラム１２に残留したトナーを除去するクリーナ３８が配置されており、転写後の感光ドラム１２が清掃される。
【００１８】
図２から図５までを参照して、一次帯電器１４として用いられているコロナ帯電器を説明する。
【００１９】
図２は、一次帯電器１４として用いられているコロナ帯電器の第１実施形態を示す斜視図である。図３は、一次帯電器１４に用いられているシールド板を示した図、図４と図５は一次帯電器１４の詳細図である。
【００２０】
図２から図５を参照して一次帯電器１４の基本構成について説明する。
一次帯電器１４は、絶縁耐圧性をもつ樹脂からなる前ブロック４２と後ブロック４４を備えている。前ブロック４２と後ブロック４４は所定距離だけ離れて向き合っており、その間の側面には、側部シールド板５４、６２が配置されている。
【００２１】
また、前ブロック４２と後ブロック４４と側部シールド板５４、６２の上部には上部シールド板６０が配置されている。上部シールド板６０の両端は前ブロック４２と後ブロック６０の上面にビスで固定されている。更に上部シールド板６０は下部シールド板４２と複数箇所を溶接により結合されている。
【００２２】
前ブロック４２と後ブロック４４との間には、帯電線止め金具４６とコイルばね４８、帯電線位置調整ブロック４９を介して帯電線５０が所定の張力で張られている。この帯電線５０に所定電圧を印加することによりコロナ放電が発生する。
【００２３】
後ブロック４４には、帯電線止め金具４６に接続された転写電極ビス（不図示）が固定されている。この転写電極ビス（不図示）は、複写機１０の本体に一次帯電器１４として組み込まれた状態で、この本体の高圧電源の接点に接続されるように構成されている。
【００２４】
側部シールド板５４、６２は、一次帯電器１４の剛性を高めてその形状を保つと共に感光体への帯電性能を向上させる機能を有する。
【００２５】
側部シールド板５４は後ブロック４４の近傍部分５７で、複写機１０本体のＧＮＤ電位に接続されている。このため、シールド板５4と上部シールド板６０が導通してＧＮＤ電位になっている。更に下部シールド板６１は上部シールド板６０と溶接されているため、帯電線の電流が３方向のシールド板側に向けて放電し、帯電効率を高める。
【００２６】
また、前ブロック４２と後ブロック４４の下部にグリッド線４７を配し、前ブロック４２と後ブロック４４に設けられた突縁部４２a、４４aで折り返す事で、折り返したグリッド線同士が張力を掛けて平行に渡される。更にグリッド線４７の一端を上部シールド板に接続し、同電位にする。
【００２７】
図４と図５を参照して一次帯電器１４を複写機１０への装着方法について説明する。
【００２８】
一次帯電器１４は、帯電線５０に沿って複写機１０に装着される。そのとき、後ブロック４４に設けた位置決めピン４４ａと４４ｂを複写機１０に設けてある位置決め穴に入れる。
【００２９】
また、前ブロック４２の位置決め部材として位置決め板６４が配置されている。位置決め板６４は前ブロック４２に対して上下方向に移動可能であり、感光体１２ギャップを調整した後、ビスで固定される。位置決め板６４に設けた位置決め穴６４ａと６４ｂを複写機１０に設けてある位置決めピンへ入れる。それにより一次帯電器１４と感光体１２の間のギャップを決める。
【００３０】
以下、図６を参照して本発明のシールド板構成を採用した上部シールド板６０と下部シールド板６１について説明する。
【００３１】
図６は図４における上部シールド板６０の段曲げ部６０a近傍の詳細図である。上部シールド板６０と下部シールド板６１は複数個所で溶接する。そのうち、少なくとも２箇所は段曲げ６０aを挟むようにその両側の接合部９１、９２で溶接されている。また、下部シールド板６１の上部には剛性の増加を目的とした曲げ６１aを設ける。後ブロック４４側（図５の段曲げ６０b近傍）も同様の構成とする。上記の構成によって応力分散を図り、上部シールド板６０のたわみを低減した。
【００３２】
線形構造解析ソフトを用いて従来のシールド板構成と本発明のシールド板構成にグリッド線４７を前ブロック４２と後ブロック４４の間に渡した時のたわみ量を解析した。
【００３３】
図７から図１０を参照して従来のシールド板構成のコロナ帯電装置と本発明のシールド板構成のコロナ帯電装置に発生するたわみの解析について説明する。
【００３４】
図７は従来のコロナ帯電装置におけるたわみの発生した状態のイメージ図である。図８は従来のコロナ帯電装置における解析で求められたたわみ量を大きさによって幾つかの領域に分けた図である。
【００３５】
図９は本発明のコロナ帯電装置におけるたわみの発生した状態のイメージ図である。図１０は本発明のコロナ帯電装置における解析で求められたたわみ量を大きさによって幾つかの領域に分けた図である。
【００３６】
前記２つの解析において前ブロック４２と後ブロック４４の突縁部４２a、４４a（図４、５参照）にグリッド線４７方向（コロナ帯電装置内側方向）に各５Ｎの力を掛けた時のたわみ量を解析した。そのとき、前ブロックの位置決め穴６４aをX・Y・Z方向の固定点とし、前ブロックの長穴６４bをY・Z方向の固定点とする。また、後ブロックの位置決めピン４４ａをX・Z方向の固定点とし、後ブロックの位置決めピン４５aをＺ方向の固定点として解析を行った。以下に図７、図８（従来のコロナ帯電装置）の前記条件における各領域の矢印Ｚ方向の平均たわみ量と最大たわみ量を示す。
【００３７】
領域Ｇ：0.25mm、領域Ｈ：0.2mm、領域Ｉ：0.15mm、領域Ｊ：0.1mm、領域Ｋ：0.05mm最大たわみ量：0.27mm
次に図９、図１０（本発明のコロナ帯電装置）の前記条件における各領域の矢印Ｚ方向の平均たわみ量と最大たわみ量を示す。
【００３８】
領域Ｌ：0.15mm、領域Ｍ：0.1mm、領域Ｎ：0.5mm、領域Ｏ：0mm
最大たわみ量：0.197mm
上記のことより従来のシールド板構成に対して本発明のシールド板構成にすることによりたわみを27%削減する事に成功した。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】コロナ帯電装置の実施形態が組み込まれた複写機を示す模式図である。
【図２】転写帯電装置として用いられているコロナ帯電装置の実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２に示したコロナ帯電装置のシールド板構成である。
【図４】図２に示したコロナ帯電装置の前ブロック４２側の詳細図である。（右シールド板５４を外した状態）
【図５】図２に示したコロナ帯電装置の後ブロック４４側の詳細図である。（右シールド板５４を外した状態）
【図６】図４に示したコロナ帯電装置の前ブロック４２側詳細図における上部シールド板６０の段曲げ部６０a近傍の詳細図である。
【図７】従来のコロナ帯電装置におけるたわみの発生している状態のイメージ図である。（実際よりもたわみを強調した図）
【図８】従来のコロナ帯電装置におけるたわみのシミュレーションを行なった結果を示す図である。
【図９】本発明のコロナ帯電装置におけるたわみの発生している状態のイメージ図である。（実際よりもたわみを強調した図）
【図１０】本発明のコロナ帯電装置におけるたわみのシミュレーションを行なった結果を示す図である。
【図１１】従来のコロナ帯電装置の斜視図である。
【図１２】図１１に示した従来のコロナ帯電装置の中央シールド板構成（右シールド板1５４、左シールド板1６２の無い構成）である。
【図１３】図１１に示した従来のコロナ帯電装置の前ブロック１４２側の詳細図である。（右シールド板１５４を外した状態）
【図１４】図１１に示した従来のコロナ帯電装置の後ブロック１４４側の詳細図である。（右シールド板１５４を外した状態）
【符号の説明】
【００４０】
１０  複写機
１２  感光体
１４  本発明の一次帯電器
４２、１４２  前ブロック
４４、１４４  後ブロック
４７、１４７  グリッド線
５０、１５０  帯電線
５４、６２、１５４、１６２  側部シールド板
６０、１６０  上部シールド板
６１、１６１  下部シールド板
６４  位置決め板
１４１  従来のコロナ帯電装置
Ｆ〜Ｎ  たわみ量領域
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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