JPH08129285A - コロナ帯電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コロナ帯電器の耐用期間を長くとってメンテ
ナンスの負担を軽減することを目的とする。 【構成】 鋸歯状の電極310Ａを備える複数の電極板310
を放射状に支持した支持部材311をシールド部材312内で
回動自在となるよう電極ブロック313Ａと313Ｂの間に軸
受支持し、ノブ316の押圧回動によって特定の電極板310
を感光体の帯電位置に設定して電圧印加用の端子319に
接続すると同時に対称位置に移動される電極板310の電
極310Ａがクリーニング部材320に摺擦してトナーや異物
が除去清掃されるように構成したことを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置において感光体の帯電等の目的に使用される非接
触型の鋸歯状電極を用いたコロナ帯電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のコロナ放電式の帯電器とし
ては、ワイヤ放電方式（コロトロン、スコロトロン、ジ
コロトロン等）とピン放電方式（ピン電極型、鋸歯状電
極型等）に大別される。後者は低オゾン発生のため近年
電子写真複写機、プリンタ等でも使用されるようになっ
てきた。特に、一枚の薄い板状部材に複数の鋸歯状の電
極部を設けた電極板を用いた構造の帯電器が特開昭63-1
5272号公報や特開平5-45999号公報等によって開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしかかる鋸歯状の
電極板は放電性能に優れてはいるものの耐久性に乏しく
交換の頻度が高いことと、その形状から清掃作業に多く
の努力と時間を要すると云う難点があった。

【０００４】電極板の耐久性を高める対策としては、特
開平4-362644号公報により両側縁に形成した鋸歯状の電
極部を反転して使用する形式の電極板が提案されている
が、この場合不使用側の電極板からのリークを防止する
ために絶縁性のカバー部材を設ける必要があってそのた
め反転作業が面倒になってユーザサイドでの実施が困難
となり、一方電極板の清掃に関しては実開平4-20058
号、特開平6-161219号の各公報によりクリーニング部材
としてブラシ等を使用する提案が開示されているが共に
帯電器の構成も複雑になり、また充分なクリーニング効
果を得るには多くの改善の余地が残されている。

【０００５】本発明はこの点を解決して改良した結果、
極めて簡単な機構の追設により電極板のならびにクリー
ニングを容易に実施出来るようにしたコロナ帯電器の提
供を目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、鋸歯状電極
を備えるコロナ帯電器において、前記鋸歯状電極は絶縁
性支持体に複数個保持されていて、前記絶縁性支持体の
移動により選択的に帯電位置に設定され、放電電圧を印
加されることを特徴とするコロナ帯電器（第１発明）、
および、鋸歯状電極を備えるコロナ帯電器において、前
記鋸歯状電極は絶縁性支持体に保持されていて、前記絶
縁性支持体の移動により電極先端部がクリーニング部材
との摺擦位置に移動されることを特徴とするコロナ帯電
器（第２発明）によって達成される。

【０００７】

【実施例】各発明の実施例の説明に先立って本発明のコ
ロナ帯電器を使用するカラー画像形成装置の構成とその
画像形成のプロセスを図１によって説明する。

【０００８】10はドラム状の像形成体である感光体ドラ
ムで、光学ガラスもしくは透明アクリル樹脂等の透明部
材によって形成される円筒状の基体の外周に透明導電
層、ａ−Si層あるいは有機感光層（OPC）等の感光体層
を形成したものである。110Ｙ，110Ｍ，110Ｃおよび110
Ｋはイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）お
よび黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられる
スコロトロンコロナ帯電器で感光体ドラム10の前述した
有機感光体層に対し所定の電位に保持されたグリッドと
放電ワイヤによるコロナ放電とによって帯電作用を行
い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。

【０００９】12Ｙ，12Ｍ，12Ｃおよび12Ｋは、感光体ド
ラム10の軸方向に配列した発光素子をアレイ状に一列に
並べたFL，EL，PL，LEDや、光シャッタ機能をもつ素子
を一列に並べたLISA，PLZT，LCSと、等倍結像素子とし
てのセルフォックレンズとから構成される露光光学系
で、別体の画像読み取り装置によって読み取られた各色
の画像信号がメモリより順次取り出されて前記の露光光
学系12Ｙ，12Ｍ，12Ｃおよび12Ｋにそれぞれ電気信号と
して入力される。前記の露光光学系12Ｙ，12Ｍ，12Ｃお
よび12Ｋは何れも円柱状の支持部材20に取り付けられて
前記感光体ドラム10の基体内部に収容される。

【００１０】13Ｙ，13Ｍ，13Ｃおよび13Ｋはイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の各現像剤を収容する非接触現像法を用いた現像
器で、それぞれ感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙
を保って同方向に回転する現像スリーブ130Ｙ，130Ｍ，
130Ｃおよび130Ｋを備えている。

【００１１】前記の現像器13Ｙ，13Ｍ，13Ｃおよび13Ｋ
は、前述したスコロトロンコロナ帯電器110Ｙ，110Ｍ，
110Ｃおよび110Ｋによる帯電，露光光学系12Ｙ，12Ｍ，
12Ｃおよび12Ｋによる像露光によって形成される感光体
ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加により
非接触の状態で反転現像する。

【００１２】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＫの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納
される。

【００１３】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により感光体ドラム10を時計方向へと回転し、
同時にスコロトロンコロナ帯電器110Ｙの帯電作用によ
り感光体ドラム10に電位の付与が開始される。

【００１４】感光体ドラム10は電位を付与されたあと、
前記の露光光学系12Ｙにおいて第１の色信号すなわちイ
エロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号による露光
が開始されドラムの回転走査によってその表面の感光層
に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像
を形成する。

【００１５】前記の潜像は現像器13Ｙにより現像スリー
ブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ドラ
ム10の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成され
る。

【００１６】次いで感光体ドラム10は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらにスコロトロンコロナ帯電
器110Ｍの帯電作用により電位を付与され、露光光学系1
2Ｍの第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号
に対応する電気信号による露光が行われ、現像器13Ｍに
よる非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）の
トナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合
わせて形成していく。

【００１７】同様のプロセスによりスコロトロンコロナ
帯電器110Ｃ、露光光学系12Ｃおよび現像器13Ｃによっ
てさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー
像が、またスコロトロンコロナ帯電器110Ｋ、露光光学
系12Ｋおよび現像器13Ｋによって第４の色信号に対応す
る黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、
感光体ドラム10の一回転以内にその周面上にカラーのト
ナー像が形成される。

【００１８】これ等露光光学系12Ｙ，12Ｍ，12Ｃおよび
12Ｋによる感光体ドラム10の有機感光層に対する露光は
ドラムの内部より前述した透明の基体を透して行われ
る。従って第２、第３および第４の色信号に対応する画
像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く
受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と
同等の静電潜像を形成することが可能となる。なお露光
光学系12Ｙ，12Ｍ，12Ｃおよび12Ｋの発熱による感光体
ドラム10内の温度の安定化及び温度上昇の防止は、前記
保持部材20に熱伝導性の良好な材料を用い、低温の場合
はヒータを用い、高温の場合はヒートパイプを介して外
部に放熱する等の措置を講ずることにより支障のない程
度迄抑制することができる。また現像器13Ｙ，13Ｍ，13
Ｃおよび13Ｋによる現像作用に際しては、それぞれ現像
スリーブ130Ｙ，130Ｍ，130Ｃおよび130Ｋに対し直流、
あるいは、さらに交流を加えた現像バイアスが印加さ
れ、現像器の収容する一成分或いは二成分現像剤による
ジャンピング現像が行われて、透明電導層を接地する感
光体ドラム10に対してトナーと同極性の直流バイアスを
印加して、露光部にトナーを付着させる非接触の反転現
像が行われるようになっている。

【００１９】かくして、感光体ドラム10の周面上に形成
されたカラーのトナー像は、転写器14ａにおいて、給紙
カセット15より送り出しローラ15ａにより送り出され、
搬送ローラ対15ｂ、15ｃによりタイミングローラ16へ搬
送され、タイミングローラ16の駆動によって、感光体ド
ラム10上のトナー像と同期して給紙される転写材である
転写紙Ｐに転写される。

【００２０】トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、除電
器14ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分
離した後、搬送駆動ローラ14ｃ、従動ローラ14ｄ間に張
り渡された搬送ベルト14ｅにより定着装置17へ搬送され
る、定着装置17において定着ローラ17ａ、圧着ローラ17
ｂ間で加熱・圧着されトナーを転写紙Ｐ上に溶着・定着
したのち、定着出口ローラ対17ｄにより定着装置17より
排出され、排紙搬送ローラ対18ａにより搬送されて排紙
ローラ対18を介して装置上部の排紙トレイ200上に排出
される。

【００２１】一方、転写紙を分離した感光体ドラム10は
クリーニング装置19においてクリーニングブレード19ａ
によって感光体ドラム10面を摺擦され残留トナーを除
去、清掃されて原稿画像のトナー像の形成を続行するか
もしくは一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成
にかかる。クリーニングブレード19ａによって掻き落と
された廃トナーは、トナー搬送スクリュウ19ｂによっ
て、図示せぬ廃トナー容器へと排出される。

【００２２】前記の感光体ドラム10は、露光光学系をそ
の内部に収める関係から、ドラムの径が比較的小さくと
も、その外周面に、前述した複数のスコロトロンコロナ
帯電器110Ｙ，110Ｍ，110Ｃおよび110Ｋ、現像器13Ｙ，
13Ｍ，13Ｃおよび13Ｋ等を配設することが可能であっ
て、外径が60mmないし150mmの小径のドラムの使用によ
って装置の容積をコンパクトにすることが出来る。

【００２３】以下各発明のコロナ帯電器の構成を図２と
その断面ＡＡを示す図３（ａ）と矢視Ｂを示す図３
（ｂ）および図４とその断面ＣＣを示す図５（ａ）と矢
視Ｄを示す図５（ｂ）によって説明する。

【００２４】（実施例１）本発明の第１発明の実施例に
ついて説明する。

【００２５】図２において310は鋸歯状の電極310Ａを等
間隔に形成したコロナ放電用の電極板であり、例えば厚
さ0.1mmのステンレス板をエッチング加工して作られた
ものである。

【００２６】311は前記の電極板310 ４枚を放射状に等
間隔に支持する支持部材であり、両端の支持軸311Ａお
よび311Ｂと共に電気絶縁性の合成樹脂材によって形成
されている。

【００２７】312は一方の開口したコの字状の断面形状
を有するステンレス製のシールド部材であって、その両
端には電気絶縁性の合成樹脂材によって形成した電極ブ
ロック313Ａおよび313Ｂを係合し、樹脂製のネジ部材31
4をもって固定している。

【００２８】前記の電極ブロック313Ａおよび313Ｂは組
立てに際して前記の支持部材311の各支持軸311Ａおよび
311Ｂをそれぞれ挿通し回転可能とした上でシールド部
材312に固定される。

【００２９】前記支持軸311Ａは、電極ブロック313Ａよ
りの突出部に圧縮バネ315を外嵌し圧着状態で軸端に操
作用のノブ316を一体に固定し、一方支持軸311Ｂは電極
ブロック313Ｂよりの突出部に係合ピン317Ａを備える円
板317を固定し、前記の係合ピン317Ａを圧縮バネ315の
付勢力により電極ブロック313Ｂに設けた放射状の４本
の係合溝318の何れかに係合することによって所定の電
極板310を帯電位置に設定されるようになっている。

【００３０】すなわち前記のノブ316は圧縮バネ315の付
勢力に抗して軸方向に押圧して係合ピンＰ１の溝318と
の係合を解除すると回動が可能となり、前記の係合ピン
317Ａを隣り合う溝318に係合させると隣り合う電極板31
0が帯電位置に設定されると同時に電圧印加用の端子319
に接続される。

【００３１】図４は他の実施例を示したもので３枚の電
極板410が等間隔に並列した状態で両端に支持軸411Ａお
よび411Ｂを備える支持部材411に支持固定されている。

【００３２】前記の支持部材411は両端部が前記の電極
ブロック413Ａおよび413Ｂに対向して形成する水平方向
のガイド溝430にスライド可能に係合し、さらに前記の
支持軸411Ａおよび411Ｂはそれぞれ電極ブロック413Ａ
および413Ｂに設けた水平方向の長穴418を挿通してい
て、その突出部を操作することにより水平方向に移動す
るように構成されている。

【００３３】前記の各電極板の水平方向の位置は、各支
持軸を圧接してその位置を拘束するバネ部材417の弾性
作用によって規制されて、それにより所定の電極板410
が帯電位置に設定されると同時に電圧印加用の端子419
に接続される。

【００３４】従って本発明のコロナ帯電器は複数の電極
板を内蔵し耐用期間を経る毎に順次外部からの操作によ
り切り換えて使用することが可能となるので、電極板交
換に要するメンテナンスの作業が著しく軽減され長期に
わたって連続して使用することが出来る。

【００３５】なおＧはグリッドで樹脂製のネジ部材314
あるいは414を介して電極ブロック313Ａおよび313Ｂあ
るいは413Ａおよび413Ｂにそれぞれ取り付けられる。

【００３６】（実施例２）本発明の第２発明の実施例に
ついて説明する。

【００３７】図２において310は鋸歯状の電極310Ａを等
間隔に形成したコロナ放電用の電極板であり、例えば厚
さ0.1mmのステンレス板をエッチング加工して作られた
ものである。

【００３８】311は前記の電極板310 ４枚を放射状に等
間隔に支持する支持部材であり、両端の支持軸311Ａお
よび311Ｂと共に電気絶縁性の合成樹脂材によって形成
されている。

【００３９】312は一方の開口したコの字状の断面形状
を有するステンレス製のシールド部材であって、その両
端には電気絶縁性の合成樹脂材によって形成した電極ブ
ロック313Ａおよび313Ｂを係合し、樹脂製のネジ部材31
4をもって固定している。

【００４０】前記の電極ブロック313Ａおよび313Ｂは組
立てに際して前記の支持部材311の各支持軸311Ａおよび
311Ｂをそれぞれ挿通し回転可能とした上でシールド部
材312に固定される。

【００４１】前記支持軸311Ａは、電極ブロック313Ａよ
りの突出部に圧縮バネ315を外嵌し圧着状態で軸端に操
作用のノブ316を一体に固定し、一方支持軸311Ｂは電極
ブロック313Ｂよりの突出部に係合ピン317Ａを備える円
板317を固定し、前記の係合ピン317Ａを圧縮バネ315の
付勢力により電極ブロック313Ｂに設けた放射状の４本
の係合溝318の何れかに係合することによって所定の電
極板310を帯電位置に設定されるようになっている。

【００４２】すなわち前記のノブ316は圧縮バネ315の付
勢力に抗して軸方向に押圧して係合ピンＰ１の溝318と
の係合を解除すると回動が可能となり、前記の係合ピン
317Ａを隣り合う溝318に係合させると隣り合う電極板31
0が帯電位置に設定されると同時に電圧印加用の端子319
に接続される。

【００４３】さらに20は発泡材等から形成される弾性体
のクリーニング部材であって、前記のシールド部材312
の内面に接着等の手段を介して取り付けられる。

【００４４】前述したノブ316の回動により、帯電位置
に設定される電極板310の切り換えが行われると、対称
位置に移動される電極板310がその鋸歯状の電極310Ａを
前記のクリーニング部材320に摺擦させて、付着したト
ナーや紙粉あるいは酸化物等の異物を除去して清掃され
る。

【００４５】図４は他の実施例を示したもので３枚の電
極板410が等間隔に並列した状態で両端に支持軸411Ａお
よび411Ｂを備える支持部材411に支持固定されている。

【００４６】前記の支持部材411は両端部が前記の電極
ブロック413Ａおよび413Ｂに対向して形成する水平方向
のガイド溝430にスライド可能に係合し、さらに前記の
支持軸411Ａおよび411Ｂはそれぞれ電極ブロック413Ａ
および413Ｂに設けた水平方向の長穴418を挿通してい
て、その突出部を操作することにより水平方向に移動す
るように構成されている。

【００４７】前記の各電極板の水平方向の位置は、各支
持軸を圧接してその位置を拘束するバネ部材417の弾性
作用によって規制されて、それにより所定の電極板410
が帯電位置に設定されると同時に電圧印加用の端子419
に接続される。

【００４８】さらに420は前記のクリーニング部材320と
同様の弾性体のクリーニング部材で、一対のものがシー
ルド部材412の開口部の圧右の偶部に接着して取り付け
られる。

【００４９】前記の支持軸411Ａおよび411Ｂのスライド
操作により帯電位置に設定される電極板410の切り換え
が行われると、隣り合う左右何れかの電極板410と共に
使用した電極板410がそれぞれの電極410Ａを左右何れか
のクリーニング部材420に摺接させて、付着したトナー
や異物を除去して清掃される。

【００５０】従って各電極板310および410は、常に清浄
な電極310Ａおよび410Ａによって感光体に対し効率の良
い帯電作用を発揮してムラのない電位を付与することが
出来ることとなる。

【００５１】なおＧはグリッドで樹脂製のネジ部材314
あるいは414を介して電極ブロック313Ａおよび313Ｂあ
るいは413Ａおよび413Ｂにそれぞれ取り付けられる。

【００５２】

【発明の効果】本発明により、感光体に対しその放電作
用によって長時間にわたりムラのない電位を付与するこ
との出来るコロナ帯電器が提供されることとなり、その
結果画質が安定しメンテナンスも容易な実用性に優れた
画像形成装置が実現されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコロナ帯電器を備えるカラー画像形成
装置の断面構成図。

【図２】第１発明による帯電器の側面図。

【図３】第１発明によるコロナ帯電器の要部図。

【図４】第２発明によるコロナ帯電器の側面図。

【図５】第２発明によるコロナ帯電器の要部図。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 12 露光光学系 13 現像器 14ａ 転写器 14ｂ 除電器 15 給紙カセット 16 タイミングローラ 17 定着装置 18 排紙ローラ対 19 クリーニング装置 110 スコロトロンコロナ帯電器 310，410 電極板 311，411 支持部材 312，412 シールド部材 313Ａ，313Ｂ，413Ｂ 電極ブロック 315 圧縮バネ 316 ノブ 317 円板 318 係合溝 319，419 端子 320，420 クリーニング部材 417 バネ部材 430 ガイド溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋸歯状電極を備えるコロナ帯電器におい
   て、前記鋸歯状電極は絶縁性支持体に複数個保持されて
   いて、前記絶縁性支持体の移動により選択的に帯電位置
   に設定され、放電電圧を印加されることを特徴とするコ
   ロナ帯電器。
2. 【請求項２】 鋸歯状電極を備えるコロナ帯電器におい
   て、前記鋸歯状電極は絶縁性支持体に保持されていて、
   前記絶縁性支持体の移動により電極先端部がクリーニン
   グ部材との摺擦位置に移動されることを特徴とするコロ
   ナ帯電器。