帯電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】 放電ワイヤに対する汚れの付着を防止することが出来る帯電器、プロセスカートリッッジ並びに画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 帯電器３０は一対の対向電極６１とこの対向電極６１間を架設する天井壁５８とからなるケーシング３０Ａ内に放電ワイヤ３７を収容してなる。天井壁５８のうち放電ワイヤ３７と対向する位置には空気取り入れ口５８Ａが開口しており、更に、その口縁部には放電ワイヤ３７に向かって延びる一対の対向片６５が形成されている。そのため、空気取り入れ口５８Ａから流入した新鮮な外気を放電ワイヤ３７に集中的に吹きかけることが出来から、放電ワイヤ３７に汚れが付着し難くなる。
【解決手段】 帯電器３０は一対の対向電極６１とこの対向電極６１間を架設する天井壁５８とからなるケーシング３０Ａ内に放電ワイヤ３７を収容してなる。天井壁５８のうち放電ワイヤ３７と対向する位置には空気取り入れ口５８Ａが開口しており、更に、その口縁部には放電ワイヤ３７に向かって延びる一対の対向片６５が形成されている。そのため、空気取り入れ口５８Ａから流入した新鮮な外気を放電ワイヤ３７に集中的に吹きかけることが出来から、放電ワイヤ３７に汚れが付着し難くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザプリンタ等の画像形成装置では、帯電器によりコロナ放電を行って感光体を帯電させている。この種の帯電器においては放電電極を収容するケーシングに開口部を設けたものが知られている（特許文献１）。これは、コロナ放電が行われる際に放電電極にトナーに含まれるシリカ等の汚染物質が付着するのを防ぐことを目的としたものである。すなわち、コロナ放電によりケーシング内が負圧の状態となると、開口部より新鮮な空気がケーシング内に流れ込む。これにより、ケーシング内には汚れた空気が入り難くなる。
また、開口部にはケーシング内に新鮮な空気が流れ込み易くするために、外向きに突出する開口脚が形成されている。
【特許文献１】特開平９−１６０３４９号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構造では、開口脚２１０は外向きに張り出しているから、図１２に示すように、開口部を通ってケーシング２００内に流入した新鮮な空気の一部は放電電極２０５に直接吹きかけられるものの、大部分はケーシング２００内で分散してしまう。そのため、一旦、放電電極２０５にシリカ等が付着すると、これをうまく取り除くことができず、改良の余地があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、放電電極に対する汚れの付着を防止することが出来る帯電器、プロセスカートリッッジ並びに画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、一対の対向電極と、この対向電極間を架設するようにして配置される壁体とからなるケーシング内にコロナ放電を生じさせて感光体を帯電させる放電電極を収容した帯電器であって、前記壁体は前記放電電極と対向する位置に開口する空気取り入れ口を有し、この空気取り入れ口の口縁部には前記ケーシングの内側に向けて突出して前記空気取り入れ口を通って前記ケーシング内に取り込まれる空気を前記放電電極に向けて案内する案内部が設けられているところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記感光体が支軸を中心とする周方向に回動可能に支持されているものにおいて、前記対向電極は共に前記支軸の軸方向に延びる板状をなし、前記支軸に沿う端部の一方側を前記感光体に向けた状態で配され、前記壁体は前記支軸に沿って延びる板状をなすとともに、前記対向電極の前記支軸に沿う両端部のうち前記感光体と対向する側とは反対側の端部を架設しているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記案内部は前記放電電極に向って延びる一対の対向片よりなるとともに、これら両対向片は基端側から先端側に向かって対向間隔が狭くなる形状であるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記壁体は絶縁性の樹脂材よりなるとともに、同壁体に前記対向片が一体的に形成されているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載のものにおいて、前記放電電極が前記感光体とされた筒型の感光ドラムの軸方向の全体に亘って連続するような寸法をもって形成されたものにおいて、前記空気取り入れ口並びに、前記対向片は前記放電電極の軸方向の全体に亘って連続するように形成されているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記感光体を前記支軸と交差する方向に切断した断面において、前記対向片はその先端が前記対向電極のうち前記壁体と連続する端縁部と前記放電電極との間を結ぶライン上に位置するような突出高さをもって形成されているところに特徴を有する。
【００１０】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のものにおいて、前記放電電極はワイヤであるところに特徴を有する。
【００１１】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のものにおいて、前記ケーシングには前記感光体と前記放電電極との間に位置して、前記感光体に帯電するイオンの量を制御するためのグリッドが設けられているところに特徴を有する。
【００１２】
請求項９の発明は、感光体と、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の帯電器を備えたところに特徴を有する。
【００１３】
請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項８に記載の帯電器あるいは、請求項９に記載のプロセスカートリッジを用いて画像形成を行うように構成されているところに特徴を有する。
【００１４】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載のものにおいて、一端が開放し、他端が前記空気取り入れ口に連なるダクトを備えているところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載のものにおいて、前記ダクトの一端側には空気を前記ケーシング内に送風するための送風手段が設けられているところに特徴を有する。
【００１６】
請求項１３の発明は、請求項１２に記載のものにおいて、前記ダクトは前記一端及び他端のみが開放されるとともに、前記空気取り入れ口の開口幅は前記送風手段に近い側ほど広くなっているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１７】
＜請求項１・９・１０の発明＞
請求項１・９・１０の発明によれば、空気取り入れ口を通ってケーシング内に取り込まれた空気（フレッシュエア）は案内部によって放電電極へと導かれる。従って、放電電極に空気が集中的に吹きかけられることとなり、放電電極に汚れが付着し難くなる。
【００１８】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、放電電極並びに壁体によって、感光体の支軸に沿った箱形のケーシングが形成される。
【００１９】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、空気取り入れ口から帯電器内に取り込まれる空気の流れが滑らかになる。
【００２０】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、壁体と対向片とが一体的に形成されているから、これら両部材を別部品により構成する場合に比べて部品点数が少なくて済む。
【００２１】
＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、放電電極の軸方向の全体に亘ってほぼ均等に空気を取り込むことが出来る。
【００２２】
＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、コロナ放電に影響を与えることなく、効果的に放電電極に外気を導くことができる。
【００２３】
＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、放電電極はワイヤである。
【００２４】
＜請求項８の発明＞
請求項８の発明によれば、感光体に付着されるイオンの帯電量を調整することが出来る。
【００２５】
＜請求項１１の発明＞
請求項１１の発明によれば、空気の取り込み量の調整が可能となる。
＜請求項１２の発明＞
請求項１２の発明によれば、空気を積極的にケーシング内に取り込むことが可能となる。
【００２６】
＜請求項１３の発明＞
請求項１３の発明によれば、ダクト内の気圧は送風手段が設けられている側ほど低くなり勝ちであるが、気圧が低い部分の開口幅を広くとってやれば、同部分においてもエアの流れが円滑となり、気圧の高い部分とのバランスがとれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に本発明の一つの実施形態である実施形態１について図１ないし図１１を参照して説明する。
レーザプリンタ１は図１に示すように本体ケーシング２と、その本体ケーシング２内に収容される被記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
【００２８】
本体ケーシング２の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ２０を着脱するための着脱口６が形成されており、その着脱口６を開閉するためのフロントカバー７が設けられている。このフロントカバー７は、その下端部に挿通されたカバー軸（図示せず）に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー７をカバー軸を中心として閉じると、図１に示すように、フロントカバー７によって着脱口６が閉鎖され、フロントカバー７をカバー軸を支点として開くと（傾倒させると）、図２に示すように、着脱口６が開放され、この着脱口６を介して、プロセスカートリッジ２０を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。なお、レーザプリンタ１においてプロセスカートリッジ２０以外の本体部分が装置本体１ａである。
【００２９】
なお、以下の説明において、図１におけるフロントカバー７が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。
【００３０】
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ９と、給紙トレイ９の前端部の上方に設けられる給紙ローラ１０および分離パッド１１と、給紙ローラ１０の後側に設けられるピックアップローラ１２と、給紙ローラ１０の前側下方において対向配置されるピンチローラ１３と、給紙ローラ１０の前側上方において対向配置される紙粉取りローラ８と、給紙ローラ１０の後側上方に設けられるレジストローラ１４とを備えている。
【００３１】
給紙トレイ９の内部には、用紙３を積層状に載置可能な用紙押圧板１５が備えられている。この用紙押圧板１５は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前端部が下方に配置され、給紙トレイ９の底板１６に沿う載置位置と、前端部が上方に配置され、傾斜する搬送位置とに揺動変位可能とされている。
【００３２】
また、給紙トレイ９の前端部には、用紙押圧板１５の前端部を上方に持ち上げるためのレバー１７が設けられている。このレバー１７は、用紙押圧板１５の前側から下側へ回り込むように断面略Ｌ字状に形成されており、その上端部が、給紙トレイ９の前端部に設けられたレバー軸１８に取り付けられ、その後端部が、用紙押圧板１５の下面の前端部に当接している。これによって、レバー軸１８に図中時計回りの回転駆動力が入力されると、レバー１７がレバー軸１８を支点として回転し、レバー１７の後端部が用紙押圧板１５の前端部を持ち上げ、用紙押圧板１５を搬送位置に位置させる。
【００３３】
用紙押圧板１５が搬送位置に位置されると、用紙押圧板１５上の用紙３は、ピックアップローラ１２に押圧され、ピックアップローラ１２の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に向けて搬送開始される。
【００３４】
一方、給紙トレイ９を本体ケーシング２から離脱させると、用紙押圧板１５は、その自重によって、前端部が下方に移動し、用紙押圧板１５が載置位置に位置される。用紙押圧板１５が載置位置に位置されると、用紙押圧板１５上に用紙３を積層状に載置することができる。
【００３５】
ピックアップローラ１２によって給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に向けて送り出された用紙３は、給紙ローラ１０の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に挟まれたときに、確実に１枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙３は、給紙ローラ１０とピンチローラ１３との間を通り、紙粉取りローラ８によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１４に搬送される。
【００３６】
レジストローラ１４は１対のローラから構成され、用紙３をレジスト後に、後述する感光体２９と転写ローラ３２との間であって、感光体２９上のトナー像を用紙３に転写する転写位置に搬送する。
【００３７】
画像形成部５は、スキャナ部１９、プロセスカートリッジ２０、定着器２１などを備えている。
【００３８】
スキャナ部１９は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、反射鏡２４、レンズ２５および反射鏡２６などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは鎖線で示すように、ポリゴンミラー２２で偏向されて、ｆθレンズ２３を通過した後、反射鏡２４によって光路が折り返され、さらにレンズ２５を通過した後、反射鏡２６によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ２０の後述する感光体２９の感光ドラム３４の表面上に照射される。
【００３９】
プロセスカートリッジ２０はスキャナ部１９の下方において、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ２０は筐体として上下に分割構成された上下フレーム２７、２８を備え、内部に感光体２９、スコロトロン型帯電器３０（以下、単に帯電器３０という）、現像カートリッジ３１、転写ローラ３２、およびクリーニングブラシ３３を備えている。
【００４０】
上フレーム２７は合成樹脂製（絶縁性のもの）であって図７に示すように、基板壁５６の左右両縁部に下向きの側壁（以下、左側の側壁を左側壁５４、右側の側壁を右側壁５５とする）を設けてなる。そして、これら両側壁５４、５５間には図５に示すように、次述する感光体２９を支持するためのドラム軸（本発明の支軸に相当する）３５が遊転自在に取り付けられている。一方、下フレーム２８は上フレーム２７と同じく合成樹脂であって上向きに起立する１対の側壁９２を連結壁９５によって連結してなる。
【００４１】
感光体２９は、円筒形状をなし最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成される感光ドラム３４を備えてなる。感光ドラム３４はドラム軸３５に外嵌され、ドラム軸３５と一体的に回動するようになっている。そして、本体ケーシング２内には図示しないモータが設けられており、このモータとドラム軸３５との間に動力伝達ギアが介在されている。そのため、モータの駆動に伴って、動力伝達ギアが回転駆動されるとドラム軸３５、ひいては感光ドラム３４が一体的に回転する。感光体２９の表面は帯電器３０により一様に正帯電された後、スキャナ部１９からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
【００４２】
また、ドラム軸３５と並んで、転写ローラ３２が配されている。転写ローラ３２は下フレーム２８の側壁９２間を架設されたローラ軸１０８の外周部を導電性のゴム材料によって被覆してなる。そして、ローラ軸１０８とドラム軸３５との間はギヤによって連結されており、ドラム軸（感光ドラム）３５が駆動するとローラ軸（転写ローラ）１０８がそれとは反対方向に回動するようになっている。この転写ローラ３２は図１に示すように、感光体２９と上下方向において対向して接触し、感光体２９との間にニップを形成するように配置され、転写時に転写バイアスが印加される。
【００４３】
次に、帯電器３０について説明する。図６に示すように、上フレーム２７の基板壁５６の後部寄りの位置であって、感光体２９と対向する位置には感光体２９に向かって一対の支持壁５９が突設されるとともに、その内側には感光体２９に向かって張りだす位置決め突起６７が形成され前記支持壁５９との間に取り付け溝を形成している。この取り付け溝は感光体２９の軸方向に沿って形成され、そこには対向電極６１が嵌め合わされるようになっている。対向電極６１は共に、感光体２９の軸方向に沿って延びる横長な板状をなす。この対向電極６１は上フレーム２７の基板壁５６とともに枠状のケーシング３０Ａを構成しており、内部には放電ワイヤ（本発明の放電電極に相当する）３７が収容されている。放電ワイヤ３７は、図７に示すように、上フレーム２７の左側壁５４に一端が係止され、他端が付勢手段としてのねじりコイルばね１２１に繋がれており、適度な張力をもって上フレーム２７の側壁５４、５５間に架設されている。
尚、対向電極６１における取り付け溝に嵌合される端部（図６における上側の端部）が、本発明における前記支軸に沿う両端部のうち前記感光体と対向する側とは反対側の端部に相当する。
【００４４】
また、図１１に示すように、上フレーム２７の基板壁５６のうち特に帯電器３０の天井部分を形成する壁面（本発明の壁体に相当するものであって、以下、天井壁５８とする。）には、放電ワイヤ３７と対向する位置に空気取り入れ口５８Ａが形成されている。この空気取り入れ口５８Ａは感光体２９の軸方向の全体に亘って形成され、帯電器３０内に外気を取り込む様に機能するものである。
【００４５】
一方、図９に示すように、ケーシング３０Ａのうち天井壁５８と対向する側は放電口６６とされており、そこには両対向電極６１間を架設して放電ワイヤ３７から感光体２９への放電量を制御するためのグリッド３８が配されている。この帯電器３０では、グリッド３８にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ３７に高電圧を印加して、ケーシング３０Ａ内においてコロナ放電を生じさせるようになっている。そして、コロナ放電により生じたイオンが放電口６６より感光体２９に流出することで、感光体２９の表面を一様に正極性に帯電させる。
【００４６】
なお、この帯電器３０には、放電ワイヤ３７をクリーニングするためのワイパ（図示せず）が付設されており、ワイパを放電ワイヤ３７に沿って摺動させることで放電ワイヤ３７のクリーニングを行うことが出来る。
【００４７】
次に、現像カートリッジ３１は後側が解放されるボックス状に形成され、下フレーム２８に対して着脱自在に装着されている。この現像カートリッジ３１内にはトナー収容室３９、供給ローラ４０、現像ローラ４１および層厚規制ブレード４２が設けられている（図１・図２参照）。
【００４８】
トナー収容室３９は、仕切板４３によって仕切られる現像カートリッジ３１の前側の内部空間として形成されている。トナー収容室３９内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などによって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
【００４９】
なお、このようなトナーにはカーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約６〜１０μｍである。
【００５０】
また、トナー収容室３９内には、アジテータ４４が設けられている。トナー収容室３９内のトナーは、アジテータ４４により攪拌されて、仕切板４３の下方において前後方向に連通する開口部４５から供給ローラ４０に向かって放出される。
【００５１】
供給ローラ４０は、開口部４５の後側に配置されて、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。この供給ローラ４０は、金属製のローラ軸を、導電性の発泡材料からなるローラで被覆することにより構成されている。この供給ローラ４０は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。
【００５２】
現像ローラ４１は、供給ローラ４０の後側において、供給ローラ４０と互いに圧縮されるように接触した状態で、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。また、現像ローラ４１は、現像カートリッジ３１が下フレーム２８に装着された状態で、感光体２９に対向して接触する。この現像ローラ４１は、金属製のローラ軸９６を、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。ローラ軸９６は、現像カートリッジ３１の後端部において、その両端部が現像カートリッジ３１の側面から前後方向と直交する幅方向外方に突出している（図３および図４参照）。現像ローラ４１のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ４１には、現像時に現像バイアスが印加される。また、現像ローラ４１は、図示しないモータからの動力の入力により、供給ローラ４０と同じ方向に回転駆動される。
【００５３】
層厚規制ブレード４２は、金属の板ばね材からなるブレード本体４６の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４７を備えている。この層厚規制ブレード４２は、現像ローラ４１の上方において現像カートリッジ３１に支持されて、押圧部４７がブレード本体４６の弾性力によって現像ローラ４１上に圧接されている。
【００５４】
開口部４５から放出されたトナーは、供給ローラ４０の回転により、現像ローラ４１に供給され、このとき、供給ローラ４０と現像ローラ４１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ４１上に供給されたトナーは、現像ローラ４１の回転に伴って、層厚規制ブレード４２の押圧部４７と現像ローラ４１との間に進入し、更に帯電され一定厚さの薄層として現像ローラ４１上に担持される。
【００５５】
現像ローラ４１の回転により、現像ローラ４１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光体２９に対向して接触するときに、感光体２９の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体２９の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光体２９の静電潜像は可視像化され、感光体２９の表面には反転現像によるトナー像が担持される。
【００５６】
その後、感光体２９の表面上に担持されたトナー像は、図１に示すように、レジストローラ１４によって搬送されてくる用紙３が、感光体２９と転写ローラ３２との間の転写位置を通る間に、転写ローラ３２に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。トナー像が転写された用紙３は、定着器２１に搬送される。
【００５７】
なお、転写後に感光体２９上に残存する転写残トナーは、現像ローラ４１に回収される。また、転写後に感光体２９上に付着する用紙３からの紙粉は、クリーニングブラシ３３によって回収される。クリーニングブラシ３３は、下フレーム２８に取り付けられており、感光体２９の後側において、感光体２９と対向して接触するように配置されている。
【００５８】
また、プロセスカートリッジ２０にはスキャナ部１９からの高速走査されるレーザビームＬＢを入射させるためのレーザ光入射窓１２４並びに、コロナ放電が行われた後に帯電器３０内の空気を排出する通気路１２５が設けられている。
より具体的に説明すると、図６に示すように、上フレーム２７の基板壁５６であって、帯電器３０の前側（帯電位置Ｐ０と露光位置Ｐ１との間）には通気路１２５が形成され、更に、通気路１２５の前側にレーザ光入射窓１２４が設けられている。通気路１２５並びにレーザ光入射窓１２４は共に、上フレーム２７を上下に貫通しており、その開口幅は通気路１２５に比べてレーザ光入射窓１２４の方が広く設定されている。また、図７に示すように通気路１２５は感光体２９の軸方向に沿って間欠的に設けられているが、レーザ光入射窓１２４は感光体２９の軸方向の全体に亘って切れ目無く連続している。
尚、ここでいう帯電位置Ｐ０とは感光体２９に対してイオンが吹き付けられる位置であり、露光位置Ｐ１とはレーザビームＬＢの照射位置のことである。
【００５９】
そして、図１に示すようにプロセスカートリッジ２０の後側には定着フレーム４８内に、加熱ローラ４９および加圧ローラ５０とを備えた定着器２１が設けられている。加熱ローラ４９は表面がフッ素樹脂によってコーティングされた金属管と、その金属管内に加熱のためのハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。
【００６０】
加圧ローラ５０は、加熱ローラ４９の下方において、加熱ローラ４９を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ５０は、金属製のローラ軸を、ゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されており、加熱ローラ４９の回転駆動に従って従動される。
【００６１】
定着器２１では、転写位置において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４９と加圧ローラ５０との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙３は、本体ケーシング２の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス５１に搬送される。排紙パス５１に搬送された用紙３は、その上側に設けられる排紙ローラ５２によって、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ５３上に排紙される。
【００６２】
ところで、コロナ放電が起きると、帯電器３０内は負圧の状態となる。一方、帯電器３０の周辺には先に述べたように現像ローラ４１並びにクリーニングブラシ３３が設けられているから周囲にはトナー等の粉塵が飛散した状態にあり、これがコロナ放電に伴って帯電器３０内に流入する。この場合に、流入した粉塵（特にトナーに含まれるシリカ）が放電ワイヤ３７に付着するとその部分ではコロナ放電が起こり難くなり、画像品質の低下を招く虞があった。そこで、本実施形態では、帯電器３０に粉塵等が含まれていない新鮮な外気を供給するためのダクト７０並びに、ダクト７０を通って取り込まれる外気を放電ワイヤ３７に導く対向片６５を設けている。
【００６３】
より具体的に説明すると、図６に示すように装置本体１ａにおける帯電器３０と対向する位置には断面Ｌ字状をなす上側閉止片６２が一片を下に向けた状態で設けられている。一方、プロセスカートリッジ２０の下フレーム２８の後端部分からは上向きに突出する下側閉止片６４が設けられている。これら両閉止片６２、６４は帯電器３０の天井壁５８を取り囲んで、天井壁５８との間にダクト７０を形成している。
【００６４】
ダクト７０は図１０に示すように、感光体２０の軸方向に沿って（同図における左右方向）形成されている。ダクト７０のうち同図に示す左側の端部は上フレーム２７の左端部よりやや内側（同図における中央側）にあって装置本体１ａに設けられる側壁６３によって閉止されている。一方、同図における右側の端部は閉止されておらず開放している。ダクト７０の開放口７０Ａ側は上フレーム２７の左端部より外方（同図における右側）に突出され装置本体１ａを構成するフレーム１７２に臨んだ状態にある。一方、フレーム１７２におけるダクト７０と対向する位置には通気孔１７２Ａがフレーム１７２を左右に貫通するようにして開口しており、そこには送風用のファン（本発明の送風手段に相当する）１７５が収容されている。
【００６５】
そのため、一旦、ファン１７５が駆動されるとダクト７０、空気取り入れ口５８Ａを通って装置外の外気が帯電器３０内に取り込まれるようになっている。尚、ダクト７０は開放口７０Ａ並びに空気取り入れ口５８Ａ以外の部分は全て塞がれており、更に、図６に示すように上側閉止片６２を構成する垂れた垂片６２Ａと下側閉止片６４とは上下方向において重なるような高さ寸法をもって形成されている。このような構成とすることでファン１７５によって送風された外気が漏れなく空気取り入れ口５８Ａに流れ込むようになっている。
【００６６】
また、図１１に示すように、空気取り入れ口５８Ａは同図における左側から右側に向かって開口幅（図１１に示すＡ寸法）が広くなるようになだらかに形成されている。このような構成とするのは、ダクト７０内の気圧はファン１７５が設けられている側ほど低くなり勝ちである（ファン１７５から遠い位置では側壁６３によって対流が起こり気圧が高くなる）ため、気圧が低い部分の開口幅を広くとってやることで、同部分においても空気の流れが円滑となり、気圧の高い部分とのバランスをとることが出来る。
【００６７】
次に、対向片６５について説明する。
図９に示すように、空気取り入れ口５８Ａの口縁部からは一対の対向片６５が帯電器３０内に突出している。これら両対向片６５は放電ワイヤ３７に向かってやや傾斜しながら延びており、基端６５Ｂ側から先端６５Ａ側に向かって対向間隔が狭くなっている（逆ハの字状をなす）。また、対向片６５の先端６５Ａは同図に示すように、放電ワイヤ３７と対向電極６１の端縁６１Ａとを結んだラインＬとほぼ交わる位置にある。仮に対向片６５の突出量が小さく、先端６５ＡがラインＬより手前側（図９における上側）にあると、空気取り入れ口５８Ａから流入される外気は帯電器３０内で分散してしまい、放電ワイヤ３７の洗浄効果が低下するが、上記構成であれば、空気取り入れ口５８Ａを通って帯電器３０内に供給される外気が放電ワイヤ３７に集中的に直接吹きかけられることとなる。
また、先端６５ＡがラインＬを交差して延びていると（図９における下側）、放電ワイヤ３７の周辺部分を樹脂によって取り囲んでしまうことになるから、コロナ放電が起こり難くなる。しかし、先端６５ＡがラインＬ上にあれば、放電ワイヤ３７の周辺部分が対向片６５によって取り囲まれることがないからコロナ放電に支障を来すこともない。これにより、対向片６５をコロナ放電に支障を与えない範囲で放電ワイヤ３７に向けて延ばすことができ、効果的に外気を放電ワイヤ３７に吹き付けることが可能となる。
【００６８】
また、図８に示すように、対向片６５は空気取り入れ口５８Ａの長手方向に関する全長に亘って形成されている。このような構成とすることで、放電ワイヤ３７の全長に亘って外気が吹きかけられる。加えて、この対向片６５は上フレーム２７と一体的に形成されているから、その材質は樹脂である。このような構成とすることで、放電ワイヤ３７に対向片６５が近接した配置にあったとしても、放電ワイヤ３７から対向片６５に向けて放電が起こらないようにしている。仮に、対向片６５が金属製であった場合には、放電ワイヤ３７と対向片６５との間には強い電界が生じるから、そこで火花放電が発生してしまう。
【００６９】
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。
感光体２９を露光するべくグリッド３８にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ３７に高電圧を印加すると、帯電器３０内においてコロナ放電が生じるとともに、このコロナ放電によって帯電器３０内から感光体２９に向かういわゆるイオン風（コロナ放電による自発的な空気の流れ）が発生する。これにより、コロナ放電により生成されたイオンは放電口６６を通って感光体２９側に流れ込んで、同感光体２９を帯電させる。そして、帯電器３０内から流出したイオンを含んだ空気は感光体２９の外周面３４ａ付近でＵターン状に流れて通気路１２５にて導出される。これにより、流出した空気は露光部を再度帯電してしまうことなく、排出される。
【００７０】
また、上記したコロナ放電に伴って帯電器３０内は負圧となるから、そこへはシリカ等の粉塵を含む空気が放電口６６から流入する。しかし、帯電器３０内へはファン１７５の駆動によりダクト７０、空気取り入れ口５８Ａを取って新鮮な外気が絶えず取り込まれるようになっている。そして、帯電器３０内に取り込まれた新鮮な外気は対向片６５によって放電ワイヤ３７へと案内され、放電ワイヤ３７に対して集中的に吹きかけられる。そのため、シリカ等の粉塵が放電ワイヤ３７に付着し難くなるし、仮に付着したとしてもこれを容易に落とすことが出来る。そのため、放電ワイヤ３７の全長に亘って斑無くコロナ放電が起こるから、感光体２９が斑無く帯電される。
【００７１】
加えて、帯電器３０内に入り込む粉塵の量に応じて、ファン１７５の駆動速度を調節してやれば、放電ワイヤ３７に対して吹きかけられる空気の量を調節することが可能であり、多量に粉塵が流入する場合であってもこれを放電ワイヤ３７に付着させることなく、帯電器３０外に排出出来る。更に、対向片６５は上フレーム２７と一体的に形成されているから、このような対向片６５を別部材により形成する場合に比べて部品点数が少なくて済む。
【００７２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００７３】
（１）上記実施形態では、対向片６５はハの字状に傾斜する構成であったが、天井壁５８から放電ワイヤ３７に向かって張り出すものであれば、両板が平行に延びるものであってもよい。
【００７４】
（２）上記実施形態では、ファン１７５並びにダクト７０によって外気を帯電器３０内に強制的に送りこんだが、これに代えてイオン風を利用して外気を取り込むものであってもよい。
【００７５】
（３）上記実施形態では、放電電極をワイヤ３７により構成したが、針型の電極であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの断面図
【図２】レーザプリンタからプロセスカートリッジを取り外した状態を示す断面図
【図３】レーザプリンタの平面図
【図４】プロセスカートリッジの取り付け状態を示す側面図
【図５】感光体周辺部の断面図
【図６】感光体周辺部を拡大した断面図
【図７】上フレームの斜視図
【図８】対向片の形状を示す図
【図９】図７のＡ−Ａ線断面図
【図１０】ダクトと帯電器の位置関係を示す断面図
【図１１】空気取り入れ口の開口形状を示す図
【図１２】従来例の断面図
【符号の説明】
【００７７】
３０…帯電器
３０Ａ…ケーシング
５８…天井壁
５８Ａ…空気取り入れ口
６５…対向片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザプリンタ等の画像形成装置では、帯電器によりコロナ放電を行って感光体を帯電させている。この種の帯電器においては放電電極を収容するケーシングに開口部を設けたものが知られている（特許文献１）。これは、コロナ放電が行われる際に放電電極にトナーに含まれるシリカ等の汚染物質が付着するのを防ぐことを目的としたものである。すなわち、コロナ放電によりケーシング内が負圧の状態となると、開口部より新鮮な空気がケーシング内に流れ込む。これにより、ケーシング内には汚れた空気が入り難くなる。
また、開口部にはケーシング内に新鮮な空気が流れ込み易くするために、外向きに突出する開口脚が形成されている。
【特許文献１】特開平９−１６０３４９号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構造では、開口脚２１０は外向きに張り出しているから、図１２に示すように、開口部を通ってケーシング２００内に流入した新鮮な空気の一部は放電電極２０５に直接吹きかけられるものの、大部分はケーシング２００内で分散してしまう。そのため、一旦、放電電極２０５にシリカ等が付着すると、これをうまく取り除くことができず、改良の余地があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、放電電極に対する汚れの付着を防止することが出来る帯電器、プロセスカートリッッジ並びに画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、一対の対向電極と、この対向電極間を架設するようにして配置される壁体とからなるケーシング内にコロナ放電を生じさせて感光体を帯電させる放電電極を収容した帯電器であって、前記壁体は前記放電電極と対向する位置に開口する空気取り入れ口を有し、この空気取り入れ口の口縁部には前記ケーシングの内側に向けて突出して前記空気取り入れ口を通って前記ケーシング内に取り込まれる空気を前記放電電極に向けて案内する案内部が設けられているところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記感光体が支軸を中心とする周方向に回動可能に支持されているものにおいて、前記対向電極は共に前記支軸の軸方向に延びる板状をなし、前記支軸に沿う端部の一方側を前記感光体に向けた状態で配され、前記壁体は前記支軸に沿って延びる板状をなすとともに、前記対向電極の前記支軸に沿う両端部のうち前記感光体と対向する側とは反対側の端部を架設しているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記案内部は前記放電電極に向って延びる一対の対向片よりなるとともに、これら両対向片は基端側から先端側に向かって対向間隔が狭くなる形状であるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記壁体は絶縁性の樹脂材よりなるとともに、同壁体に前記対向片が一体的に形成されているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載のものにおいて、前記放電電極が前記感光体とされた筒型の感光ドラムの軸方向の全体に亘って連続するような寸法をもって形成されたものにおいて、前記空気取り入れ口並びに、前記対向片は前記放電電極の軸方向の全体に亘って連続するように形成されているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記感光体を前記支軸と交差する方向に切断した断面において、前記対向片はその先端が前記対向電極のうち前記壁体と連続する端縁部と前記放電電極との間を結ぶライン上に位置するような突出高さをもって形成されているところに特徴を有する。
【００１０】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のものにおいて、前記放電電極はワイヤであるところに特徴を有する。
【００１１】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のものにおいて、前記ケーシングには前記感光体と前記放電電極との間に位置して、前記感光体に帯電するイオンの量を制御するためのグリッドが設けられているところに特徴を有する。
【００１２】
請求項９の発明は、感光体と、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の帯電器を備えたところに特徴を有する。
【００１３】
請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項８に記載の帯電器あるいは、請求項９に記載のプロセスカートリッジを用いて画像形成を行うように構成されているところに特徴を有する。
【００１４】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載のものにおいて、一端が開放し、他端が前記空気取り入れ口に連なるダクトを備えているところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載のものにおいて、前記ダクトの一端側には空気を前記ケーシング内に送風するための送風手段が設けられているところに特徴を有する。
【００１６】
請求項１３の発明は、請求項１２に記載のものにおいて、前記ダクトは前記一端及び他端のみが開放されるとともに、前記空気取り入れ口の開口幅は前記送風手段に近い側ほど広くなっているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１７】
＜請求項１・９・１０の発明＞
請求項１・９・１０の発明によれば、空気取り入れ口を通ってケーシング内に取り込まれた空気（フレッシュエア）は案内部によって放電電極へと導かれる。従って、放電電極に空気が集中的に吹きかけられることとなり、放電電極に汚れが付着し難くなる。
【００１８】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、放電電極並びに壁体によって、感光体の支軸に沿った箱形のケーシングが形成される。
【００１９】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、空気取り入れ口から帯電器内に取り込まれる空気の流れが滑らかになる。
【００２０】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、壁体と対向片とが一体的に形成されているから、これら両部材を別部品により構成する場合に比べて部品点数が少なくて済む。
【００２１】
＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、放電電極の軸方向の全体に亘ってほぼ均等に空気を取り込むことが出来る。
【００２２】
＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、コロナ放電に影響を与えることなく、効果的に放電電極に外気を導くことができる。
【００２３】
＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、放電電極はワイヤである。
【００２４】
＜請求項８の発明＞
請求項８の発明によれば、感光体に付着されるイオンの帯電量を調整することが出来る。
【００２５】
＜請求項１１の発明＞
請求項１１の発明によれば、空気の取り込み量の調整が可能となる。
＜請求項１２の発明＞
請求項１２の発明によれば、空気を積極的にケーシング内に取り込むことが可能となる。
【００２６】
＜請求項１３の発明＞
請求項１３の発明によれば、ダクト内の気圧は送風手段が設けられている側ほど低くなり勝ちであるが、気圧が低い部分の開口幅を広くとってやれば、同部分においてもエアの流れが円滑となり、気圧の高い部分とのバランスがとれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に本発明の一つの実施形態である実施形態１について図１ないし図１１を参照して説明する。
レーザプリンタ１は図１に示すように本体ケーシング２と、その本体ケーシング２内に収容される被記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
【００２８】
本体ケーシング２の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ２０を着脱するための着脱口６が形成されており、その着脱口６を開閉するためのフロントカバー７が設けられている。このフロントカバー７は、その下端部に挿通されたカバー軸（図示せず）に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー７をカバー軸を中心として閉じると、図１に示すように、フロントカバー７によって着脱口６が閉鎖され、フロントカバー７をカバー軸を支点として開くと（傾倒させると）、図２に示すように、着脱口６が開放され、この着脱口６を介して、プロセスカートリッジ２０を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。なお、レーザプリンタ１においてプロセスカートリッジ２０以外の本体部分が装置本体１ａである。
【００２９】
なお、以下の説明において、図１におけるフロントカバー７が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。
【００３０】
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ９と、給紙トレイ９の前端部の上方に設けられる給紙ローラ１０および分離パッド１１と、給紙ローラ１０の後側に設けられるピックアップローラ１２と、給紙ローラ１０の前側下方において対向配置されるピンチローラ１３と、給紙ローラ１０の前側上方において対向配置される紙粉取りローラ８と、給紙ローラ１０の後側上方に設けられるレジストローラ１４とを備えている。
【００３１】
給紙トレイ９の内部には、用紙３を積層状に載置可能な用紙押圧板１５が備えられている。この用紙押圧板１５は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前端部が下方に配置され、給紙トレイ９の底板１６に沿う載置位置と、前端部が上方に配置され、傾斜する搬送位置とに揺動変位可能とされている。
【００３２】
また、給紙トレイ９の前端部には、用紙押圧板１５の前端部を上方に持ち上げるためのレバー１７が設けられている。このレバー１７は、用紙押圧板１５の前側から下側へ回り込むように断面略Ｌ字状に形成されており、その上端部が、給紙トレイ９の前端部に設けられたレバー軸１８に取り付けられ、その後端部が、用紙押圧板１５の下面の前端部に当接している。これによって、レバー軸１８に図中時計回りの回転駆動力が入力されると、レバー１７がレバー軸１８を支点として回転し、レバー１７の後端部が用紙押圧板１５の前端部を持ち上げ、用紙押圧板１５を搬送位置に位置させる。
【００３３】
用紙押圧板１５が搬送位置に位置されると、用紙押圧板１５上の用紙３は、ピックアップローラ１２に押圧され、ピックアップローラ１２の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に向けて搬送開始される。
【００３４】
一方、給紙トレイ９を本体ケーシング２から離脱させると、用紙押圧板１５は、その自重によって、前端部が下方に移動し、用紙押圧板１５が載置位置に位置される。用紙押圧板１５が載置位置に位置されると、用紙押圧板１５上に用紙３を積層状に載置することができる。
【００３５】
ピックアップローラ１２によって給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に向けて送り出された用紙３は、給紙ローラ１０の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に挟まれたときに、確実に１枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙３は、給紙ローラ１０とピンチローラ１３との間を通り、紙粉取りローラ８によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１４に搬送される。
【００３６】
レジストローラ１４は１対のローラから構成され、用紙３をレジスト後に、後述する感光体２９と転写ローラ３２との間であって、感光体２９上のトナー像を用紙３に転写する転写位置に搬送する。
【００３７】
画像形成部５は、スキャナ部１９、プロセスカートリッジ２０、定着器２１などを備えている。
【００３８】
スキャナ部１９は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、反射鏡２４、レンズ２５および反射鏡２６などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは鎖線で示すように、ポリゴンミラー２２で偏向されて、ｆθレンズ２３を通過した後、反射鏡２４によって光路が折り返され、さらにレンズ２５を通過した後、反射鏡２６によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ２０の後述する感光体２９の感光ドラム３４の表面上に照射される。
【００３９】
プロセスカートリッジ２０はスキャナ部１９の下方において、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ２０は筐体として上下に分割構成された上下フレーム２７、２８を備え、内部に感光体２９、スコロトロン型帯電器３０（以下、単に帯電器３０という）、現像カートリッジ３１、転写ローラ３２、およびクリーニングブラシ３３を備えている。
【００４０】
上フレーム２７は合成樹脂製（絶縁性のもの）であって図７に示すように、基板壁５６の左右両縁部に下向きの側壁（以下、左側の側壁を左側壁５４、右側の側壁を右側壁５５とする）を設けてなる。そして、これら両側壁５４、５５間には図５に示すように、次述する感光体２９を支持するためのドラム軸（本発明の支軸に相当する）３５が遊転自在に取り付けられている。一方、下フレーム２８は上フレーム２７と同じく合成樹脂であって上向きに起立する１対の側壁９２を連結壁９５によって連結してなる。
【００４１】
感光体２９は、円筒形状をなし最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成される感光ドラム３４を備えてなる。感光ドラム３４はドラム軸３５に外嵌され、ドラム軸３５と一体的に回動するようになっている。そして、本体ケーシング２内には図示しないモータが設けられており、このモータとドラム軸３５との間に動力伝達ギアが介在されている。そのため、モータの駆動に伴って、動力伝達ギアが回転駆動されるとドラム軸３５、ひいては感光ドラム３４が一体的に回転する。感光体２９の表面は帯電器３０により一様に正帯電された後、スキャナ部１９からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
【００４２】
また、ドラム軸３５と並んで、転写ローラ３２が配されている。転写ローラ３２は下フレーム２８の側壁９２間を架設されたローラ軸１０８の外周部を導電性のゴム材料によって被覆してなる。そして、ローラ軸１０８とドラム軸３５との間はギヤによって連結されており、ドラム軸（感光ドラム）３５が駆動するとローラ軸（転写ローラ）１０８がそれとは反対方向に回動するようになっている。この転写ローラ３２は図１に示すように、感光体２９と上下方向において対向して接触し、感光体２９との間にニップを形成するように配置され、転写時に転写バイアスが印加される。
【００４３】
次に、帯電器３０について説明する。図６に示すように、上フレーム２７の基板壁５６の後部寄りの位置であって、感光体２９と対向する位置には感光体２９に向かって一対の支持壁５９が突設されるとともに、その内側には感光体２９に向かって張りだす位置決め突起６７が形成され前記支持壁５９との間に取り付け溝を形成している。この取り付け溝は感光体２９の軸方向に沿って形成され、そこには対向電極６１が嵌め合わされるようになっている。対向電極６１は共に、感光体２９の軸方向に沿って延びる横長な板状をなす。この対向電極６１は上フレーム２７の基板壁５６とともに枠状のケーシング３０Ａを構成しており、内部には放電ワイヤ（本発明の放電電極に相当する）３７が収容されている。放電ワイヤ３７は、図７に示すように、上フレーム２７の左側壁５４に一端が係止され、他端が付勢手段としてのねじりコイルばね１２１に繋がれており、適度な張力をもって上フレーム２７の側壁５４、５５間に架設されている。
尚、対向電極６１における取り付け溝に嵌合される端部（図６における上側の端部）が、本発明における前記支軸に沿う両端部のうち前記感光体と対向する側とは反対側の端部に相当する。
【００４４】
また、図１１に示すように、上フレーム２７の基板壁５６のうち特に帯電器３０の天井部分を形成する壁面（本発明の壁体に相当するものであって、以下、天井壁５８とする。）には、放電ワイヤ３７と対向する位置に空気取り入れ口５８Ａが形成されている。この空気取り入れ口５８Ａは感光体２９の軸方向の全体に亘って形成され、帯電器３０内に外気を取り込む様に機能するものである。
【００４５】
一方、図９に示すように、ケーシング３０Ａのうち天井壁５８と対向する側は放電口６６とされており、そこには両対向電極６１間を架設して放電ワイヤ３７から感光体２９への放電量を制御するためのグリッド３８が配されている。この帯電器３０では、グリッド３８にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ３７に高電圧を印加して、ケーシング３０Ａ内においてコロナ放電を生じさせるようになっている。そして、コロナ放電により生じたイオンが放電口６６より感光体２９に流出することで、感光体２９の表面を一様に正極性に帯電させる。
【００４６】
なお、この帯電器３０には、放電ワイヤ３７をクリーニングするためのワイパ（図示せず）が付設されており、ワイパを放電ワイヤ３７に沿って摺動させることで放電ワイヤ３７のクリーニングを行うことが出来る。
【００４７】
次に、現像カートリッジ３１は後側が解放されるボックス状に形成され、下フレーム２８に対して着脱自在に装着されている。この現像カートリッジ３１内にはトナー収容室３９、供給ローラ４０、現像ローラ４１および層厚規制ブレード４２が設けられている（図１・図２参照）。
【００４８】
トナー収容室３９は、仕切板４３によって仕切られる現像カートリッジ３１の前側の内部空間として形成されている。トナー収容室３９内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などによって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
【００４９】
なお、このようなトナーにはカーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約６〜１０μｍである。
【００５０】
また、トナー収容室３９内には、アジテータ４４が設けられている。トナー収容室３９内のトナーは、アジテータ４４により攪拌されて、仕切板４３の下方において前後方向に連通する開口部４５から供給ローラ４０に向かって放出される。
【００５１】
供給ローラ４０は、開口部４５の後側に配置されて、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。この供給ローラ４０は、金属製のローラ軸を、導電性の発泡材料からなるローラで被覆することにより構成されている。この供給ローラ４０は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。
【００５２】
現像ローラ４１は、供給ローラ４０の後側において、供給ローラ４０と互いに圧縮されるように接触した状態で、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。また、現像ローラ４１は、現像カートリッジ３１が下フレーム２８に装着された状態で、感光体２９に対向して接触する。この現像ローラ４１は、金属製のローラ軸９６を、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。ローラ軸９６は、現像カートリッジ３１の後端部において、その両端部が現像カートリッジ３１の側面から前後方向と直交する幅方向外方に突出している（図３および図４参照）。現像ローラ４１のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ４１には、現像時に現像バイアスが印加される。また、現像ローラ４１は、図示しないモータからの動力の入力により、供給ローラ４０と同じ方向に回転駆動される。
【００５３】
層厚規制ブレード４２は、金属の板ばね材からなるブレード本体４６の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４７を備えている。この層厚規制ブレード４２は、現像ローラ４１の上方において現像カートリッジ３１に支持されて、押圧部４７がブレード本体４６の弾性力によって現像ローラ４１上に圧接されている。
【００５４】
開口部４５から放出されたトナーは、供給ローラ４０の回転により、現像ローラ４１に供給され、このとき、供給ローラ４０と現像ローラ４１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ４１上に供給されたトナーは、現像ローラ４１の回転に伴って、層厚規制ブレード４２の押圧部４７と現像ローラ４１との間に進入し、更に帯電され一定厚さの薄層として現像ローラ４１上に担持される。
【００５５】
現像ローラ４１の回転により、現像ローラ４１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光体２９に対向して接触するときに、感光体２９の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体２９の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光体２９の静電潜像は可視像化され、感光体２９の表面には反転現像によるトナー像が担持される。
【００５６】
その後、感光体２９の表面上に担持されたトナー像は、図１に示すように、レジストローラ１４によって搬送されてくる用紙３が、感光体２９と転写ローラ３２との間の転写位置を通る間に、転写ローラ３２に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。トナー像が転写された用紙３は、定着器２１に搬送される。
【００５７】
なお、転写後に感光体２９上に残存する転写残トナーは、現像ローラ４１に回収される。また、転写後に感光体２９上に付着する用紙３からの紙粉は、クリーニングブラシ３３によって回収される。クリーニングブラシ３３は、下フレーム２８に取り付けられており、感光体２９の後側において、感光体２９と対向して接触するように配置されている。
【００５８】
また、プロセスカートリッジ２０にはスキャナ部１９からの高速走査されるレーザビームＬＢを入射させるためのレーザ光入射窓１２４並びに、コロナ放電が行われた後に帯電器３０内の空気を排出する通気路１２５が設けられている。
より具体的に説明すると、図６に示すように、上フレーム２７の基板壁５６であって、帯電器３０の前側（帯電位置Ｐ０と露光位置Ｐ１との間）には通気路１２５が形成され、更に、通気路１２５の前側にレーザ光入射窓１２４が設けられている。通気路１２５並びにレーザ光入射窓１２４は共に、上フレーム２７を上下に貫通しており、その開口幅は通気路１２５に比べてレーザ光入射窓１２４の方が広く設定されている。また、図７に示すように通気路１２５は感光体２９の軸方向に沿って間欠的に設けられているが、レーザ光入射窓１２４は感光体２９の軸方向の全体に亘って切れ目無く連続している。
尚、ここでいう帯電位置Ｐ０とは感光体２９に対してイオンが吹き付けられる位置であり、露光位置Ｐ１とはレーザビームＬＢの照射位置のことである。
【００５９】
そして、図１に示すようにプロセスカートリッジ２０の後側には定着フレーム４８内に、加熱ローラ４９および加圧ローラ５０とを備えた定着器２１が設けられている。加熱ローラ４９は表面がフッ素樹脂によってコーティングされた金属管と、その金属管内に加熱のためのハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。
【００６０】
加圧ローラ５０は、加熱ローラ４９の下方において、加熱ローラ４９を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ５０は、金属製のローラ軸を、ゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されており、加熱ローラ４９の回転駆動に従って従動される。
【００６１】
定着器２１では、転写位置において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４９と加圧ローラ５０との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙３は、本体ケーシング２の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス５１に搬送される。排紙パス５１に搬送された用紙３は、その上側に設けられる排紙ローラ５２によって、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ５３上に排紙される。
【００６２】
ところで、コロナ放電が起きると、帯電器３０内は負圧の状態となる。一方、帯電器３０の周辺には先に述べたように現像ローラ４１並びにクリーニングブラシ３３が設けられているから周囲にはトナー等の粉塵が飛散した状態にあり、これがコロナ放電に伴って帯電器３０内に流入する。この場合に、流入した粉塵（特にトナーに含まれるシリカ）が放電ワイヤ３７に付着するとその部分ではコロナ放電が起こり難くなり、画像品質の低下を招く虞があった。そこで、本実施形態では、帯電器３０に粉塵等が含まれていない新鮮な外気を供給するためのダクト７０並びに、ダクト７０を通って取り込まれる外気を放電ワイヤ３７に導く対向片６５を設けている。
【００６３】
より具体的に説明すると、図６に示すように装置本体１ａにおける帯電器３０と対向する位置には断面Ｌ字状をなす上側閉止片６２が一片を下に向けた状態で設けられている。一方、プロセスカートリッジ２０の下フレーム２８の後端部分からは上向きに突出する下側閉止片６４が設けられている。これら両閉止片６２、６４は帯電器３０の天井壁５８を取り囲んで、天井壁５８との間にダクト７０を形成している。
【００６４】
ダクト７０は図１０に示すように、感光体２０の軸方向に沿って（同図における左右方向）形成されている。ダクト７０のうち同図に示す左側の端部は上フレーム２７の左端部よりやや内側（同図における中央側）にあって装置本体１ａに設けられる側壁６３によって閉止されている。一方、同図における右側の端部は閉止されておらず開放している。ダクト７０の開放口７０Ａ側は上フレーム２７の左端部より外方（同図における右側）に突出され装置本体１ａを構成するフレーム１７２に臨んだ状態にある。一方、フレーム１７２におけるダクト７０と対向する位置には通気孔１７２Ａがフレーム１７２を左右に貫通するようにして開口しており、そこには送風用のファン（本発明の送風手段に相当する）１７５が収容されている。
【００６５】
そのため、一旦、ファン１７５が駆動されるとダクト７０、空気取り入れ口５８Ａを通って装置外の外気が帯電器３０内に取り込まれるようになっている。尚、ダクト７０は開放口７０Ａ並びに空気取り入れ口５８Ａ以外の部分は全て塞がれており、更に、図６に示すように上側閉止片６２を構成する垂れた垂片６２Ａと下側閉止片６４とは上下方向において重なるような高さ寸法をもって形成されている。このような構成とすることでファン１７５によって送風された外気が漏れなく空気取り入れ口５８Ａに流れ込むようになっている。
【００６６】
また、図１１に示すように、空気取り入れ口５８Ａは同図における左側から右側に向かって開口幅（図１１に示すＡ寸法）が広くなるようになだらかに形成されている。このような構成とするのは、ダクト７０内の気圧はファン１７５が設けられている側ほど低くなり勝ちである（ファン１７５から遠い位置では側壁６３によって対流が起こり気圧が高くなる）ため、気圧が低い部分の開口幅を広くとってやることで、同部分においても空気の流れが円滑となり、気圧の高い部分とのバランスをとることが出来る。
【００６７】
次に、対向片６５について説明する。
図９に示すように、空気取り入れ口５８Ａの口縁部からは一対の対向片６５が帯電器３０内に突出している。これら両対向片６５は放電ワイヤ３７に向かってやや傾斜しながら延びており、基端６５Ｂ側から先端６５Ａ側に向かって対向間隔が狭くなっている（逆ハの字状をなす）。また、対向片６５の先端６５Ａは同図に示すように、放電ワイヤ３７と対向電極６１の端縁６１Ａとを結んだラインＬとほぼ交わる位置にある。仮に対向片６５の突出量が小さく、先端６５ＡがラインＬより手前側（図９における上側）にあると、空気取り入れ口５８Ａから流入される外気は帯電器３０内で分散してしまい、放電ワイヤ３７の洗浄効果が低下するが、上記構成であれば、空気取り入れ口５８Ａを通って帯電器３０内に供給される外気が放電ワイヤ３７に集中的に直接吹きかけられることとなる。
また、先端６５ＡがラインＬを交差して延びていると（図９における下側）、放電ワイヤ３７の周辺部分を樹脂によって取り囲んでしまうことになるから、コロナ放電が起こり難くなる。しかし、先端６５ＡがラインＬ上にあれば、放電ワイヤ３７の周辺部分が対向片６５によって取り囲まれることがないからコロナ放電に支障を来すこともない。これにより、対向片６５をコロナ放電に支障を与えない範囲で放電ワイヤ３７に向けて延ばすことができ、効果的に外気を放電ワイヤ３７に吹き付けることが可能となる。
【００６８】
また、図８に示すように、対向片６５は空気取り入れ口５８Ａの長手方向に関する全長に亘って形成されている。このような構成とすることで、放電ワイヤ３７の全長に亘って外気が吹きかけられる。加えて、この対向片６５は上フレーム２７と一体的に形成されているから、その材質は樹脂である。このような構成とすることで、放電ワイヤ３７に対向片６５が近接した配置にあったとしても、放電ワイヤ３７から対向片６５に向けて放電が起こらないようにしている。仮に、対向片６５が金属製であった場合には、放電ワイヤ３７と対向片６５との間には強い電界が生じるから、そこで火花放電が発生してしまう。
【００６９】
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。
感光体２９を露光するべくグリッド３８にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ３７に高電圧を印加すると、帯電器３０内においてコロナ放電が生じるとともに、このコロナ放電によって帯電器３０内から感光体２９に向かういわゆるイオン風（コロナ放電による自発的な空気の流れ）が発生する。これにより、コロナ放電により生成されたイオンは放電口６６を通って感光体２９側に流れ込んで、同感光体２９を帯電させる。そして、帯電器３０内から流出したイオンを含んだ空気は感光体２９の外周面３４ａ付近でＵターン状に流れて通気路１２５にて導出される。これにより、流出した空気は露光部を再度帯電してしまうことなく、排出される。
【００７０】
また、上記したコロナ放電に伴って帯電器３０内は負圧となるから、そこへはシリカ等の粉塵を含む空気が放電口６６から流入する。しかし、帯電器３０内へはファン１７５の駆動によりダクト７０、空気取り入れ口５８Ａを取って新鮮な外気が絶えず取り込まれるようになっている。そして、帯電器３０内に取り込まれた新鮮な外気は対向片６５によって放電ワイヤ３７へと案内され、放電ワイヤ３７に対して集中的に吹きかけられる。そのため、シリカ等の粉塵が放電ワイヤ３７に付着し難くなるし、仮に付着したとしてもこれを容易に落とすことが出来る。そのため、放電ワイヤ３７の全長に亘って斑無くコロナ放電が起こるから、感光体２９が斑無く帯電される。
【００７１】
加えて、帯電器３０内に入り込む粉塵の量に応じて、ファン１７５の駆動速度を調節してやれば、放電ワイヤ３７に対して吹きかけられる空気の量を調節することが可能であり、多量に粉塵が流入する場合であってもこれを放電ワイヤ３７に付着させることなく、帯電器３０外に排出出来る。更に、対向片６５は上フレーム２７と一体的に形成されているから、このような対向片６５を別部材により形成する場合に比べて部品点数が少なくて済む。
【００７２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００７３】
（１）上記実施形態では、対向片６５はハの字状に傾斜する構成であったが、天井壁５８から放電ワイヤ３７に向かって張り出すものであれば、両板が平行に延びるものであってもよい。
【００７４】
（２）上記実施形態では、ファン１７５並びにダクト７０によって外気を帯電器３０内に強制的に送りこんだが、これに代えてイオン風を利用して外気を取り込むものであってもよい。
【００７５】
（３）上記実施形態では、放電電極をワイヤ３７により構成したが、針型の電極であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの断面図
【図２】レーザプリンタからプロセスカートリッジを取り外した状態を示す断面図
【図３】レーザプリンタの平面図
【図４】プロセスカートリッジの取り付け状態を示す側面図
【図５】感光体周辺部の断面図
【図６】感光体周辺部を拡大した断面図
【図７】上フレームの斜視図
【図８】対向片の形状を示す図
【図９】図７のＡ−Ａ線断面図
【図１０】ダクトと帯電器の位置関係を示す断面図
【図１１】空気取り入れ口の開口形状を示す図
【図１２】従来例の断面図
【符号の説明】
【００７７】
３０…帯電器
３０Ａ…ケーシング
５８…天井壁
５８Ａ…空気取り入れ口
６５…対向片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向電極と、この対向電極間を架設するようにして配置される壁体とからなるケーシング内にコロナ放電を生じさせて感光体を帯電させる放電電極を収容した帯電器であって、
前記壁体は前記放電電極と対向する位置に開口する空気取り入れ口を有し、この空気取り入れ口の口縁部には前記ケーシングの内側に向けて突出して前記空気取り入れ口を通って前記ケーシング内に取り込まれる空気を前記放電電極に向けて案内する案内部が設けられていることを特徴とする帯電器。
【請求項２】
前記感光体が支軸を中心とする周方向に回動可能に支持されているものにおいて、
前記対向電極は共に前記支軸の軸方向に延びる板状をなし、前記支軸に沿う端部の一方側を前記感光体に向けた状態で配され、
前記壁体は前記支軸に沿って延びる板状をなすとともに、前記対向電極の前記支軸に沿う両端部のうち前記感光体と対向する側とは反対側の端部を架設していることを特徴とする請求項１に記載の帯電器。
【請求項３】
前記案内部は前記放電電極に向って延びる一対の対向片よりなるとともに、これら両対向片は基端側から先端側に向かって対向間隔が狭くなる形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯電器。
【請求項４】
前記壁体は絶縁性の樹脂材よりなるとともに、同壁体に前記対向片が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の帯電器。
【請求項５】
前記放電電極が前記感光体とされた筒型の感光ドラムの軸方向の全体に亘って連続するような寸法をもって形成されたものにおいて、
前記空気取り入れ口並びに、前記対向片は前記放電電極の軸方向の全体に亘って連続するように形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の帯電器。
【請求項６】
前記感光体を前記支軸と交差する方向に切断した断面において、前記対向片はその先端が前記対向電極のうち前記壁体と連続する端縁部と前記放電電極との間を結ぶライン上に位置するような突出高さをもって形成されていることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の帯電器。
【請求項７】
前記放電電極はワイヤであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の帯電器。
【請求項８】
前記ケーシングには前記感光体と前記放電電極との間に位置して、前記感光体に帯電するイオンの量を制御するためのグリッドが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の帯電器。
【請求項９】
感光体と、
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の帯電器を備えたプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８に記載の帯電器あるいは、請求項９に記載のプロセスカートリッジを用いて画像形成を行うように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
一端が開放し、他端が前記空気取り入れ口に連なるダクトを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記ダクトの一端側には空気を前記ケーシング内に送風するための送風手段が設けられていることを特徴する請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記ダクトは前記一端及び他端のみが開放されるとともに、前記空気取り入れ口の開口幅は前記送風手段に近い側ほど広くなっていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
一対の対向電極と、この対向電極間を架設するようにして配置される壁体とからなるケーシング内にコロナ放電を生じさせて感光体を帯電させる放電電極を収容した帯電器であって、
前記壁体は前記放電電極と対向する位置に開口する空気取り入れ口を有し、この空気取り入れ口の口縁部には前記ケーシングの内側に向けて突出して前記空気取り入れ口を通って前記ケーシング内に取り込まれる空気を前記放電電極に向けて案内する案内部が設けられていることを特徴とする帯電器。
【請求項２】
前記感光体が支軸を中心とする周方向に回動可能に支持されているものにおいて、
前記対向電極は共に前記支軸の軸方向に延びる板状をなし、前記支軸に沿う端部の一方側を前記感光体に向けた状態で配され、
前記壁体は前記支軸に沿って延びる板状をなすとともに、前記対向電極の前記支軸に沿う両端部のうち前記感光体と対向する側とは反対側の端部を架設していることを特徴とする請求項１に記載の帯電器。
【請求項３】
前記案内部は前記放電電極に向って延びる一対の対向片よりなるとともに、これら両対向片は基端側から先端側に向かって対向間隔が狭くなる形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯電器。
【請求項４】
前記壁体は絶縁性の樹脂材よりなるとともに、同壁体に前記対向片が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の帯電器。
【請求項５】
前記放電電極が前記感光体とされた筒型の感光ドラムの軸方向の全体に亘って連続するような寸法をもって形成されたものにおいて、
前記空気取り入れ口並びに、前記対向片は前記放電電極の軸方向の全体に亘って連続するように形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の帯電器。
【請求項６】
前記感光体を前記支軸と交差する方向に切断した断面において、前記対向片はその先端が前記対向電極のうち前記壁体と連続する端縁部と前記放電電極との間を結ぶライン上に位置するような突出高さをもって形成されていることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の帯電器。
【請求項７】
前記放電電極はワイヤであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の帯電器。
【請求項８】
前記ケーシングには前記感光体と前記放電電極との間に位置して、前記感光体に帯電するイオンの量を制御するためのグリッドが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の帯電器。
【請求項９】
感光体と、
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の帯電器を備えたプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８に記載の帯電器あるいは、請求項９に記載のプロセスカートリッジを用いて画像形成を行うように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
一端が開放し、他端が前記空気取り入れ口に連なるダクトを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記ダクトの一端側には空気を前記ケーシング内に送風するための送風手段が設けられていることを特徴する請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記ダクトは前記一端及び他端のみが開放されるとともに、前記空気取り入れ口の開口幅は前記送風手段に近い側ほど広くなっていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−９８５０９（Ｐ２００６−９８５０９Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８１９３０（Ｐ２００４−２８１９３０）
【出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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