JP4595643B2 - グリッド電極、スコロトロン帯電器、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、開口パターンが形成されたグリッド電極、スコロトロン帯電器、及び、画像形成装置に関する。

一般に、画像形成装置の帯電器としてはコロナ放電を利用したものが使用されており、このコロナ放電によるものとしてコロトロン帯電器とスコロトロン帯電器とが知られている。コロトロン帯電器は、シールドケース内に感光体とほぼ平行にワイヤー電極を張架し、これに高電圧を印加してコロナ放電を起こさせ、感光体の表面に電荷を付与するものである。このようなコロトロン帯電器は、帯電器の精度や設定誤差等によって感光体の表面電位に変動を生じ易いという難点があり、最近では一定の電位に帯電できる点で有利なスコロトロン帯電器が用いられている。

このスコロトロン帯電器は、感光体に電荷を供給して帯電させる放電電極と、この放電電極と感光体との間にあって感光体の電位を制御するグリッド電極と、上記放電電極を覆うように支持されるシールドケースとにより主要部が構成されている。このグリッド電極には、電位制御を良好に行うために開口パターンが形成されている。そして、放電電極に高電圧を印加すると同時に、グリット電極に適切な電圧すなわち帯電したい電圧を印加することにより、感光体表面の帯電電位を一定に制御できるようになっている（例えば特許文献１、２を参照）。なお、放電時に発生するＯ₃やＮＯ_Xなどの放電生成物によって画像の白抜け等（黒すじが生じる場合もある）が生じるのを防止するため、グリッド電極に放電生成物を分解するための塗料等の表面処理を施す場合もある。

ところで、感光体電位を良好に制御するためには、開口パターンが形成されている全ての領域で、感光体の移動方向に沿った直線上における開口率（以下、感光体移動ライン上の開口率という）が均一であることが好ましい。ここで感光体移動ライン上の開口率とは、感光体のある部分がグリッド電極と対向して移動する距離のうち、開口部分と対向して移動する距離の比率をいう。感光体移動ライン上の開口率が感光体の上記部分の位置によって大きく異なると、放電分布が不均一になり易く、好ましくない。このような現象は、特に、放電電極が劣化したり或いは放電電極及びグリッド電極が汚れた場合に顕著となる。また、放電分布の悪化により帯電器のメンテナンスに要する費用が増大するという難点もある。なお、感光体移動ライン上の開口率がばらつく場合、一般に、感光体移動ライン上の開口率の平均値を、グリッド電極全体における感光体移動ライン上の開口率と定義している。

感光体移動ライン上の開口率の均一化を図った例としては、例えば、図９に示すように、この開口率を一定にした、帯電電位の制御能力に優れたグリッド電極７８が開示されている（特許文献１参照）。このグリッド電極７８には、端部位置を揃えた細長い開口８０が一定の方向に形成されている。

しかし、このグリッド電極７８では、開口の長辺同士を接続する長辺接続部が非常に長くなってしまうので、長辺接続部が変形し易いという問題があった。特に、グリッド電極７８の清掃機構を備えているスコロトロン帯電器では、一般に、グリッド電極７８に清掃部材が当接した状態で、感光体の移動方向Ｘと直交する方向に清掃部材を移動させることによりグリッド電極を清掃しているので、この問題は顕著に生じていた。また、開口８０を形成している開口縁８１に鋭角の開口角部８２が形成されていると、この鋭角の開口角部８２を形成している開口縁部分によって清掃部材（主として毛）が切断され、画質欠陥が生じるという問題もあった。また、グリッド開口率をあまり大きくすることができず、グリッド電極７８の制御性能が不充分であるという問題もあった。

グリッド電極の機械的強度を上げるには、図１０に示すようなグリッド電極８８にすることが考えられる（特許文献３参照）。このグリッド電極８８は、正六角形の多数の微小開口９０を有するスクリーン状の薄板材により形成されており、該開口９０の６辺のうちの２辺が感光体の移動方向Ｘと平行になる向きに配設されている。このように、グリッド電極８８の開口９０の形状を正六角形としているので、小さい開口を密に配列することができる。

しかしながら、グリッド電極８８では以下のような問題がある。グリッド電極８８は、正六角形の開口９０のうちの２辺を感光体の移動方向Ｘと平行となる向きに配設しており、感光体の移動方向Ｘに沿って、隣り合う開口間の電極部である帯状部分９４が等間隔で１列に並ぶようになる。一方、感光体表面で帯状部分９４と対向しない部位（例えば図１０（Ａ）の領域９６に対向する帯状部分９７、９８）は、感光体の回転方向に直交する方向に対して３０°又は１５０°傾いている。従って、このような開口９０の配列及び形状では、感光体移動ライン上の開口率のばらつきが大きくなってしまい、グリッド電極８８の制御性が良くない（図１０（Ｂ）及び（Ｃ）参照）。

感光体移動ライン上の開口率のばらつきを小さくするために、上記帯状部分９４の幅を細くして開口９０の形状や大きさを変えるなどの方法もあるが、上記帯状部分９４の幅を細くするとグリッド電極の強度が低下してしまい、開口９０を大きくすると所定の制御能力を維持できなくなる等の別問題が生じる。

また、感光体移動ライン上の開口率が同一である場合、グリッドピッチ（各開口部分における感光体の移動方向Ｘの両端間の距離のこと。以下、ＧＰという）が小さいほど帯電電位の制御能力が優れているが、開口９０が上記のように正六角形である場合、同一の開口率となる他の形状の開口に比べ、ＧＰが大きくなってしまい、制御性の観点であまり好ましくないという問題もあった（図１０（Ｂ）及び（Ｃ）参照）。

なお、感光体移動ライン上の開口率のばらつきを抑えるために正六角形の向きを調整することも考えられるが、同一の開口率となる他の形状の開口に比べてＧＰが大きくなってしまうことは避けられない。
特開２００１−１３７６５号公報 特開平８−３６２８９号公報 実開昭６１−０８５８５７号公報

本発明は、上記事実を考慮して、グリッド電極の制御能力を低下させることなく、グリッド電極の機械的強度を向上させたグリッド電極、スコロトロン帯電器、及び、画像形成装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、感光体に帯電を行うコロトロンワイヤに沿ってかつ所定の間隔をもって配置され、平面の板状部材に複数の開口が形成されたグリッド電極であって、前記複数の開口は、長手方向と短手方向とが形成されていて、長手方向が同一方向となるように並設され、各開口では、中央点から開口縁までの最短距離がＳで、Ｓが１．５ｍｍ未満であり、グリッド開口率が８２％以上で、開口長手方向長さは、開口短手方向長さの１．３倍以上であり、前記開口縁を形成する開口角部が円弧状とされ、開口長手方向に隣り合う開口同士を接続する短辺接続部は、前記感光体の移動方向と交差する方向に配置されることを特徴とする。

上記の所定の間隔は、グリッド電極が取付けられた際の帯電電位の制御性が悪くならない範囲内となるように決められている。グリッド開口率とは、放電領域において、隣り合う開口同士を接続している（すなわち開口縁を形成している）接続部の面積を開口毎に割り当ててなる接続部割当面積を求め、１の開口面積を、この開口面積と接続部割当面積との和で除算した値のことである。なお、％表示とするには、除算して得られた値を１００倍する。開口としては、形状が２種以上の開口が混在していてもよい。

請求項１に記載の発明により、感光体の移動方向を考慮して開口短手方向を決定することによって、ＧＰ（グリッドピッチ）を大きくすることなく感光体移動ライン上の開口率を均一化したグリッド電極にすることができる。しかも、各開口では、中央点から開口縁までの最短距離がＳで、Ｓが１．５ｍｍ未満で、グリッド開口率が８２％以上になっているので、輝点放電等の画質劣化を招く放電を生じさせないことを容易に実現できる。また、開口長手方向長さは、開口短手方向長さの１．３倍以上なので、グリッド電極の機械的強度を高め易い。従って、グリッド電極の制御能力を低下させることなく、グリッド電極の機械的強度を向上させることができる。

なお、コロトロンワイヤに沿ってかつ所定の間隔をもって配置される、平面の板状部材に長辺の長さ（開口長手方向長さ）がａ、短辺の長さ（開口短手方向長さ）がｂの同一方向に並設された複数の開口を有するグリッド電極であって、前記複数の開口のそれぞれの１の開口は、該１の開口の長辺の略中央で、前記１の開口の長辺と、前記１の開口に隣接する他の２の開口の長辺同士を接続する長辺接続部と、他の２の開口の短辺同士を接続する短辺接続部とが接続され、かつａ≧２ｂである、としてもよい。この場合、長辺接続部及び短辺接続部の幅は、感光体移動ライン上の必要な開口率が得られ、かつ、グリッド電極の機械的強度が弱くなり過ぎないように設定する。これにより、ＧＰ（グリッドピッチ）を大きくすることなく、感光体移動ライン上の開口率を均一化したグリッド電極にすることができる。しかも、上記の長辺接続部及び短辺接続部によって複数の開口を配置しているので、グリッド電極の機械的強度を高め易い。従って、グリッド電極の制御能力を低下させることなく、グリッド電極の機械的強度を向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、各開口で、中央点から開口縁までの最長距離Ｌは、Ｌ≧２×Ｓの関係を満たすことを特徴とする。請求項３に記載の発明は、前記最長距離Ｌは、Ｌ≧３×Ｓの関係を満たすことを特徴とする。請求項４に記載の発明は、開口短手方向に隣り合う開口同士を接続する接続部、及び、前記短辺接続部の幅は、いずれも０．２ｍｍ以内であり、前記板状部材の板厚が０．１〜０．２ｍｍの範囲内であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記開口の幅方向は、前記感光体の移動方向と０°以上２０°以下の角度を有するように配置されることを特徴とする。請求項６に記載の発明は、前記感光体に帯電を行うコロトロンワイヤと、前記コロトロンワイヤと前記感光体との間に配置される請求項１〜５のいずれか１項に記載のグリッド電極と、を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、前記グリッド電極が交換可能になっていることを特徴とする。請求項８に記載の発明は、前記グリッド電極を清掃する清掃手段を備えたことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、前記清掃手段は、前記グリッド電極に当接する清掃部材と、前記グリッド電極に前記清掃部材を当接させた状態で、前記感光体の移動方向と直交する方向に前記清掃部材を移動させる移動機構と、を備えたことを特徴とする。請求項１０に記載の発明は、前記清掃部材がブラシであることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項６〜１０のいずれか１項に記載のスコロトロン帯電器を有することを特徴とする。請求項１２に記載の発明は、前記スコロトロン帯電器が交換可能になっていることを特徴とする。

本発明は上記構成としたので、グリッド電極の制御能力を低下させることなく、グリッド電極の機械的強度を向上させたグリッド電極、スコロトロン帯電器、及び、画像形成装置が実現される。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以後では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、本実施形態に係るスコロトロン帯電器１２をドラム状の感光体１４の周囲に交換可能なように備えている。

図２、図３に示すように、スコロトロン帯電器１２は感光体１４の回転軸方向に沿って設けられる細長状の装置であり、２本のコロトロンワイヤ１６と、コロトロンワイヤ１６と感光体１４との間に位置して交換可能なように配置された本発明に係るグリッド電極１８と、感光体１４の移動方向と直交する方向に移動してグリッド電極１８を清掃する清掃機構２０と、を有する。スコロトロン帯電器１２の電極短手方向Ｘは、コロトロンワイヤ１６に直交する方向であり、感光体１４の移動方向（回転方向）と同じ向きにされている。

清掃機構２０は、コロトロンワイヤ１６が配置されている側からグリッド電極１８に圧接するブラシ２２と、感光体１４の回転軸方向に沿って（すなわちグリッド電極の電極短手方向Ｘに沿って）圧接状態でブラシ２２をスライド移動させる移動機構２４と、を備えており、グリッド電極１８に対しブラシ２２が電極長手方向Ｙ（感光体１４の回転軸の方向）に沿って摺動することによりグリッド電極１８を清掃するようになっている。

グリッド電極１８は、スコロトロン帯電器１２の長手方向に長い形状にされており、開口パターン２６が形成されて網目状になっている。

図４、図５−１に示すように、各開口３０は、何れも、形状が細長い六角形であり、３対の互いに平行な辺で構成されている。図５−１に示すように、互いに平行な辺の長さは、それぞれ、ｐ、ｑ、ｒであり、ｐとｑとはほぼ等しく、何れもｒに比べて長い。

また、開口３０は、開口短手方向Ｕに対して千鳥状であるように同一の向きに配置されている。言い換えれば、開口短手方向に隣り合う開口同士は、開口長手方向に沿って、開口長手方向長さの略半分長さで位置がずれて配置されている。すなわち、開口短手方向Ｕから見て、開口３０Ｇの長手方向略中央部３０ＧＭに、開口３０Ｇと隣り合う開口３０Ｈの長手方向端部３０ＨＥが位置しており、開口短手方向Ｕから見て、各開口の長手方向端部が互い違いとなるように位置している。

つまり、グリッド電極１８は、コロトロンワイヤ１６に沿って、平面の板状部材に長辺の長さ（開口長手方向長さのこと、すなわち開口長手方向Ｖに沿った長さ）がａ、短辺の長さ（開口短手方向長さのこと、すなわち開口短手方向Ｕに沿った長さ）がｂの同一方向に並設された複数の開口３０を有している。そして、複数の開口３０を構成する１の開口３０Ｊの長辺と該１の開口３０Ｊに隣接する他の２の開口３０Ｋの長辺とを接続する長辺接続部（すなわち、開口短手方向に隣り合う開口同士を接続する長辺接続部）２８と、他の２の開口３０Ｋの短辺同士を接続する短辺接続部（すなわち、開口長手方向に隣り合う開口同士を接続する短辺接続部）２９とは、１の開口３０Ｊの長辺の略中央で接続されている。

開口パターン２６を形成する各開口３０では、中央点から開口縁までの最短距離がＳで、Ｓが１．５ｍｍ未満である。本実施形態では、開口３０が上述したような六角形なので、長さｐの辺を形成して互いに対向する開口縁部３１ｐ同士の距離は２×Ｓと同じ値となる。なお、長さｑの辺を形成して互いに対向する開口縁部３１ｑ同士の距離も２×Ｓとなる。

また、本実施形態では、開口３０が上述したような六角形なので、放電領域において、隣り合う開口同士を接続している（すなわち開口縁を形成している）接続部の面積を開口毎に割り当ててなる接続部割当面積と、開口面積との和は、図５−２の二点鎖線内の領域の面積である。開口面積をこの二点鎖線内の領域の面積で除した値に１００を乗算した値が％表示のグリッド開口率であり、本実施形態では、グリッド開口率が８２％以上にされている。

電極短手方向（感光体１４の移動方向）Ｘと開口短手方向Ｕとのなす角度αは、帯電電位の制御性を考慮し、０°〜２０°の範囲内とされている。

各開口３０の寸法については、長辺の長さ（開口長手方向長さ）ａは、短辺の長さ（開口短手方向長さ）の１．３倍以上にされている。そして、中央点から開口縁までの最長距離Ｌは、Ｌ≧２×Ｓ の関係を満たすように決められている。

開口縁３１に形成されている開口角部３２Ａ〜Ｆの角度は全て１２０°の鈍角であり、鋭角の開口角部は形成されていない。

以上説明したように、開口３０は、細長い形状で、開口短手方向に対して千鳥状であるように同一の向きに配置されている。すなわち、開口短手方向に隣り合う開口同士が、開口長手方向に沿って、開口長手方向長さの略半分長さで位置がずれて配置されており、開口長手方向Ｖに隣り合う開口同士を接続する短辺接続部２９は、コロトロンワイヤ１６に直交する同一線上に位置していない。しかも、電極短手方向（感光体１４の移動方向）Ｘと開口短手方向Ｕとのなす角度αは、帯電電位の制御性を考慮し、０°〜２０°の範囲内とされている。その上、グリッド開口率が８２％以上であり、上記の最短距離Ｓが１．５ｍｍ以下で、ａはｂの１．３倍以上にされている。また、図４に示すように、４Ｂ−４Ｂ断面における感光体移動ライン上の開口率と、４Ｃ−４Ｃ断面における感光体移動ライン上の開口率とはほとんど同じであり、更には、開口パターン２６が形成されている領域全てにおいて、電極短手方向（感光体１４の移動方向）Ｘに沿った直線上における感光体移動ライン上の開口率がほとんど同じであり、感光体移動ライン上の開口率のばらつきが著しく少ない。更に、感光体１４の移動方向（すなわち電極短手方向）Ｘに沿った４Ｂ−４Ｂ断面におけるＧＰ（図４（Ｂ）参照）、及び、４Ｃ−４Ｃ断面におけるＧＰ（図４（Ｃ）参照）は、従来のグリッド電極のＧＰに比べ、大幅に小さくされている。

これにより、グリッド電極１８の制御性が充分に高い。

更に、開口パターン２６を形成する開口３０が千鳥状に配置されているので、開口３０を形成している電極部材の幅をさほど小さくしなくてもグリッド電極１８の機械的強度を充分に高くすることができる。

また、開口縁３１に形成されている開口角部３２Ａ〜Ｆの角度が全て鈍角であり、鋭角の開口角部が形成されていないので、清掃のためにブラシ２２を摺動させた際、ブラシ２２を構成する毛が開口縁３１で切断され難い。

また、本実施形態では、長辺接続部２８及び短辺接続部２９の幅は、いずれも０．２ｍｍ以内であり、これにより、グリッド開口率が低減し難い構成になっている。更に、グリッド電極１８を形成している板状部材の板厚が０．１〜０．２ｍｍの範囲内であり、これにより、強度及び撓みが好ましいものとなり、その上、開口パターンを形成する際に安定したエッチングを行うことができる。

＜実験例＞
第１実施形態で説明したグリッド電極１８で、電極部材の厚みｔを０．１ｍｍの一定にし、上記Ｓの２倍（２×Ｓ）、及び、上記Ｌの２倍（２×Ｌ）をパラメータとして変化させたグリッド電極を製造した。各グリッド電極のｔ、２×Ｓ、２×Ｌ、の各値を表１〜表５に示す。なお、本実験例では、隣り合う開口３０を区切っている電極部材（すなわち長辺接続部２８及び短辺接続部２９）の幅Ｗをｔと同じ０．１ｍｍとしている。

表１〜表５では、それぞれ、上記Ｓの２倍の値（２×Ｓ）を一定にし、上記Ｌの２倍の値（２×Ｌ）をパラメータとして変化させている。

ここで、２×Ｓ、２×Ｌの値によって、グリッド開口率が決定される。表１〜表５には、このグリッド開口率も併せて示す。

更に、このグリッド開口率によって、放電する上でのグリッド電極の電位（Ｖｇ）とドラム状の感光体１４の電位（Ｖｈ）との電位差（Ｖｇ−Ｖｈ）が決定される。グリッド開口率が小さ過ぎることによってこの電位差が大きくなり過ぎると、グリッド電極の制御性能が悪化する。本実験例では、この電位差によって決定されるグリッド電極の制御性能を評価した。評価結果を表１〜表５に併せて示す。

また、Ｓの値が大きくなり過ぎると、コロトロンワイヤ１６における輝点放電（ワイヤー輝点放電）が生じ、画質が劣化する。本実験例では、ワイヤー輝点放電がどの程度抑えられるか（すなわちどの程度非顕在化するか）、について目視で評価した。評価結果を表１〜表５に併せて示す。

更に、本発明者は、（１）上記電位差によるグリッド電極の制御性能、（２）ワイヤー輝点放電の非顕在化、の両者を総合評価した。この総合評価では、（１）、（２）の両者のうち性能の低いほうで評価することを行った。評価結果を表１〜表５に併せて示す。

表１から判るように、グリッド開口率が７９．９％以下では、上記電位差（Ｖｇ−Ｖｈ）が８５．０Ｖ以上となり、グリッド電極の制御性能が悪化した（評価×）。表２〜表５から判るように、グリッド開口率が７９．９％よりも大きいと上記電位差が８５．０Ｖよりも小さくなり、グリッド電極の制御性能の悪化は抑えられていた（評価△、○）。そして、表２から判るように、ＬがＳの２倍以上（Ｌ≧２Ｓ）になってグリッド開口率が８４．６％以上になると、上記電位差が５０．０Ｖ以下となり、制御性能が著しく良好であった（評価○）。

なお、表３〜表５から判るように、ＬがＳの２倍以上でなくても、グリッド開口率が８４．６％以上であれば、グリッド電極の制御性能は著しく良好になるが、ＬがＳよりも大きいほうが（例えば２倍以上、更には３倍以上）、感光体１４の移動方向Ｘに沿った感光体移動ライン上の開口率のばらつきを抑え易く、しかもグリッド開口率を大きくし易い。

また、表５から判るように、２×Ｓが３ｍｍ以上（すなわちＳが１．５ｍｍ以上）では、ワイヤー輝点放電が明らかに顕在化していた（評価×）。表１〜表４から判るように、２×Ｓが３ｍｍよりも小さい（すなわちＳが１．５ｍｍ未満）と、ワイヤー輝点放電の顕在化が抑えられていた（評価△、○）。そして、２×Ｓが１．５ｍｍ以下では、ワイヤー輝点放電は充分に非顕在化されていた。

なお、表１〜表５に規定されたグリッド電極では、上述したように、厚みｔが０．１ｍｍで、隣り合う開口３０を区切っている電極部材（すなわち長辺接続部２８及び短辺接続部２９）の幅Ｗを０．１ｍｍとしているので、グリッド電極１８の強度は充分であり、ブラシ等の清掃部材がグリッド電極１８に当接した状態で移動しても、グリッド電極１８が変形することはない。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。

図４、図５−１に示したように、本実施形態では、開口パターン２６を形成する各開口３０は、何れも、形状が細長い六角形であり、３対の互いに平行な辺で構成されている。図５−１に示すように、互いに平行な辺の長さは、それぞれ、ｐ、ｑ、ｒであり、ｐとｑとはほぼ等しいことは第１実施形態と同様であるが、本実施形態では、ｐ≧３ｒ、ｑ≧３ｒ の関係を満たしている。

また、第１実施形態と同様、開口３０は、開口短手方向Ｕに対して千鳥状であるように同一の向きに配置されている。言い換えれば、開口短手方向に隣り合う開口同士は、開口長手方向に沿って、開口長手方向長さの略半分長さで位置がずれて配置されている。すなわち、開口短手方向Ｕから見て、開口３０Ｇの長手方向略中央部３０ＧＭに、開口３０Ｇと隣り合う開口３０Ｈの長手方向端部３０ＨＥが位置しており、開口短手方向Ｕから見て、各開口の長手方向端部が互い違いとなるように位置している。

本実施形態では、開口長手方向Ｖと直交する開口短手方向Ｕに沿った開口３０の幅ｂが３ｍｍ以下である。また、図４に示すように、４Ｂ−４Ｂ断面における感光体移動ライン上の開口率と、４Ｃ−４Ｃ断面における感光体移動ライン上の開口率とはほとんど同じであり、更には、開口パターン２６が形成されている領域全てにおいて、電極短手方向（感光体１４の移動方向）Ｘに沿った直線上における感光体移動ライン上の開口率がほとんど同じであり、感光体移動ライン上の開口率のばらつきが著しく少ない。更に、感光体１４の移動方向（すなわち電極短手方向）Ｘに沿った４Ｂ−４Ｂ断面におけるＧＰ（図４（Ｂ）参照）、及び、４Ｃ−４Ｃ断面におけるＧＰ（図４（Ｃ）参照）は、従来のグリッド電極のＧＰに比べ、大幅に小さくされている。

これにより、グリッド電極１８の制御性が充分に高い。

なお、本実施形態では、開口３０のグリッド開口率は、ａ、ｂ、ｒを用いて以下のように算出することができる。

開口３０内の領域の面積Ｎ１は、以下の式で算出される。

Ｎ１ ＝ ａ×（ｂ＋ｒ）／２
同様にして、隣り合う開口同士を接続している（すなわち開口縁を形成している）接続部の面積を開口毎に割り当ててなる接続部割当面積と、開口面積Ｎ１との和（図５−２に示した破線内の面積）であるＮ２を算出する。

そして、
（Ｎ１／Ｎ２）×１００
を求めることにより％表示のグリッド開口率を算出することができる。

また、開口短手方向Ｕと電極短手方向（感光体１４の移動方向）Ｘとのなす角度αについては、開口パターンが形成されている全ての領域で、電極短手方向Ｘに沿った直線が開口短手方向Ｕに隣接する開口上を順次通過するように、すなわち、この直線が、長さｒの開口辺を形成している帯状の電極部分（例えば図５−１に示す電極部分１９）の両端上に位置することがないように設定してもよい。これにより、感光体移動ライン上の開口率のばらつきを更に低減させることができる。また、ｐ、ｑの長さの違いを調整することで、感光体移動ライン上の開口率のばらつきを一層抑えることが可能である。更に、図６に示すように、開口を更に細長くして、開口４０の長手方向の長さａ’と短手方向の幅ｂ’とが ａ’≧３ｂ’ の関係を満たすようにしてもよい（図６参照）。これにより、制御性を更に向上させることができる。

＜第２実施形態の実施例＞
本実施例では、開口３０の長手方向の長さａを３．５ｍｍ、短手方向の幅ｂを１．０ｍｍ、αを１０°、隣り合う開口３０を区切っている電極部材（すなわち長辺接続部２８及び短辺接続部２９）の幅Ｗを０．１ｍｍ、電極部材の厚みを０．１ｍｍとしている。また、本実施例では、ｒを０．４１ｍｍとしている。

本実施例により、制御性が良好で、しかも機械的強度が充分に高いグリッド電極を容易に実現させることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、グリッド電極に形成されている開口の形状が異なる。すなわち図７に示すように、グリッド電極に形成されている開口５０は、電極長手方向に細長い長方形にされている。

本実施形態では、第１実施形態と同様、グリッド電極は、コロトロンワイヤに沿って、平面の板状部材に長辺の長さ（開口長手方向長さ）がａ、短辺の長さ（開口短手方向長さ）がｂの同一方向に並設された複数の開口５０を有している。そして、複数の開口５０を構成する１の開口５０Ｊの長辺と該１の開口５０Ｊに隣接する他の２の開口５０Ｋの長辺とを接続する長辺接続部４８と、他の２の開口５０Ｋの短辺同士を接続する短辺接続部４９とは、１の開口５０Ｊの長辺の略中央で接続されている。

これにより、第１実施形態に比べ、開口の形状を簡素にしたグリッド電極が実現される。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態では、第３実施形態に比べ、図８に示すように、開口６０の４隅の開口角部６２Ａ〜Ｄが円弧状に形成されている。これにより、清掃時にブラシ２２（図３参照）の毛が開口６０の開口縁６１で切断されることを防止することに著しく顕著な効果が見られる。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

第１実施形態の画像形成装置の構成を示す側面図である。 第１実施形態の画像形成装置に用いられるスコロトロン帯電器の斜視図である。 第１実施形態の画像形成装置に用いられるスコロトロン帯電器の斜視図である。 図４（Ａ）から（Ｃ）は、それぞれ、第１実施形態の画像形成装置に用いられるスコロトロン帯電器に取付けられるグリッド電極の部分平面図、図４（Ａ）の矢視４Ｂ−４Ｂの断面図、及び、図４（Ａ）の矢視４Ｃ−４Ｃの断面図である。 図４（Ａ）の部分拡大図である。 図５−１の部分拡大図である。 第１実施形態でグリッド電極の変形例を示す部分拡大平面図である。 第３実施形態のグリッド電極の部分拡大平面図である。 第４実施形態のグリッド電極の部分拡大平面図である。 図９（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、従来のスコロトロン帯電器に取付けられるグリッド電極の部分平面図、及び、図９（Ａ）の矢視９Ｂ１−９Ｂ１の断面図である。なお、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の矢視９Ｂ２−９Ｂ２の断面図と同じである。 図１０（Ａ）から（Ｃ）は、それぞれ、従来のスコロトロン帯電器に取付けられるグリッド電極の部分平面図、図１０（Ａ）の矢視１０Ｂ−１０Ｂの断面図、及び、図１０（Ａ）の矢視１０Ｃ−１０Ｃの断面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ スコロトロン帯電器
１４ 感光体
１６ コロトロンワイヤ（コロトロンワイヤ、帯電手段）
１８ グリッド電極
２０ 清掃機構（清掃手段）
２２ ブラシ（清掃部材）
２４ 移動機構
２６ 開口パターン
２８ 長辺接続部（接続部）
２９ 短辺接続部（接続部）
３０ 開口
３１ 開口縁
３２Ａ〜Ｆ 開口角部
４０ 開口
４８ 長辺接続部（接続部）
４９ 短辺接続部（接続部）
５０ 開口
６０ 開口
６１ 開口縁
６２Ａ〜Ｄ 開口角部
７６ 開口パターン
７８ グリッド電極
８０ 開口
８１ 開口縁
８２ 開口角部
８８ グリッド電極
９０ 微小開口（開口）
Ｌ 最長距離
Ｓ 最短距離

Claims (12)

1. 感光体に帯電を行うコロトロンワイヤに沿ってかつ所定の間隔をもって配置され、平面の板状部材に複数の開口が形成されたグリッド電極であって、
   前記複数の開口は、長手方向と短手方向とが形成されていて、長手方向が同一方向となるように並設され、
   各開口では、
   中央点から開口縁までの最短距離がＳで、Ｓが１．５ｍｍ未満であり、
   グリッド開口率が８２％以上で、
   開口長手方向長さは、開口短手方向長さの１．３倍以上であり、
   前記開口縁を形成する開口角部が円弧状とされ、
   開口長手方向に隣り合う開口同士を接続する短辺接続部は、前記感光体の移動方向と交差する方向に配置されることを特徴とするグリッド電極。
2. 各開口で、中央点から開口縁までの最長距離Ｌは、
   Ｌ≧２×Ｓ
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のグリッド電極。
3. 前記最長距離Ｌは、
   Ｌ≧３×Ｓ
   の関係を満たすことを特徴とする請求項２に記載のグリッド電極。
4. 開口短手方向に隣り合う開口同士を接続する長辺接続部、及び、前記短辺接続部の幅は、いずれも０．２ｍｍ以内であり、
   前記板状部材の板厚が０．１〜０．２ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のグリッド電極。
5. 前記開口の幅方向は、前記感光体の移動方向と０°以上２０°以下の角度を有するように配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のグリッド電極。
6. 前記感光体に帯電を行うコロトロンワイヤと、
   前記コロトロンワイヤと前記感光体との間に配置される請求項１〜５のいずれか１項に記載のグリッド電極と、
   を有することを特徴とするスコロトロン帯電器。
7. 前記グリッド電極が交換可能になっていることを特徴とする請求項６に記載のスコロトロン帯電器。
8. 前記グリッド電極を清掃する清掃手段を備えたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のスコロトロン帯電器。
9. 前記清掃手段は、前記グリッド電極に当接する清掃部材と、
   前記グリッド電極に前記清掃部材を当接させた状態で、前記感光体の移動方向と直交する方向に前記清掃部材を移動させる移動機構と、
   を備えたことを特徴とする請求項８に記載のスコロトロン帯電器。
10. 前記清掃部材がブラシであることを特徴とする請求項９に記載のスコロトロン帯電器。
11. 請求項６〜１０のいずれか１項に記載のスコロトロン帯電器を有することを特徴とする画像形成装置。
12. 前記スコロトロン帯電器が交換可能になっていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

Images