説明

画像形成装置

【課題】グリッド電極を湾曲形状にして感光体に高精度で位置決めする。
【解決手段】感光体62を支持するハウジング90、91を備えた潜像形成部と、チャージワイヤ102A、102Bおよびグリッド電極104を備えた帯電ユニット100と、グリッド電極104の幅方向両端部を規制する規制部160A、161Aと、ハウジング90、91に設けられ、グリッド電極104に面した位置に、曲率中心が感光体62の回転中心と共通とされて感光体62からの高さが感光体62とグリッド電極104との規定の間隔とされた湾曲面90A−1、91A−1が形成された突当部90A、91Aとを有し、湾曲面90A−1、91A−1が突き当てられてグリッド電極104が湾曲する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
像保持体に潜像を形成し、その潜像にトナーを供給してトナー像を形成する画像形成装置においては、帯電装置によって像保持体の外周面を帯電させている。
【0003】
このような帯電装置は、像保持体に電荷を供給するチャージワイヤ(放電電極の一例)と、像保持体の電位を制御するグリッド電極(制御電極の一例)を備えている。そして、像保持体の帯電速度を向上させるために、グリッド電極を像保持体に沿って湾曲させた湾曲形状のものがある。
【0004】
なお、帯電装置に関する技術としては、例えば特開2008−262114公報に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−262114号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、制御電極を湾曲形状にして潜像保持体に対して高精度で位置決めすることのできる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】
【0007】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明の画像形成装置は、円筒状の潜像保持体、および当該潜像保持体の両端に配置されて前記潜像保持体を回転自在に支持する2つの支持部材を備えた潜像形成部と、放電によって前記潜像保持体に電荷を供給する放電電極、および前記放電電極と前記潜像保持体との間に配置されて前記潜像保持体の電位を制御する制御電極を備え、前記潜像保持体の外周面を予め設定された電位に帯電させる帯電手段と、前記帯電手段における前記制御電極の長手方向の両端部に位置する箇所に設けられ、前記制御電極の幅方向の両端部を規制する規制部と、前記2つの支持部材にそれぞれ設けられ、前記制御電極に面した位置に、曲率中心が前記潜像保持体の回転中心と共通とされるとともに前記潜像保持体の外周面からの高さが前記潜像保持体と前記制御電極との規定の間隔とされた湾曲面が形成され、前記潜像保持体側から前記制御電極に突き当てられる突当部とを有し、前記帯電手段を前記潜像形成部に装着したときに前記湾曲面が前記制御電極に突き当てられて当該制御電極が前記湾曲面の形状に変形される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
請求項1記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、制御電極を湾曲形状にして潜像保持体に対して高精度で位置決めすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る画像形成ユニットの構成図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る感光体周りの構成を示す説明図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る感光体および帯電ユニットの配置状態を示す斜視図である。
【図5】(A)本発明の実施の形態に係る帯電ユニットを感光体に近づけた状態を示す説明図である。(B)本発明の実施の形態に係る帯電ユニットを感光体から離した状態を示す説明図である。
【図6】本発明の実施の形態に係るグリッド電極の電極部の形状を示す説明図である。
【図7】(A)本発明の実施の形態に係るグリッド電極の全体構成を示す斜視図である。(B)本発明の実施の形態に係るグリッド電極の短手方向の断面図である。
【図8】本発明の実施の形態に係る帯電ユニットの一端部を示す構成図である。
【図9】本発明の実施の形態に係る帯電ユニットの他端部を示す構成図である。
【図10】本発明の実施の形態に係る帯電ユニットと感光体との関係を示す斜視図である。
【図11】図10の要部を示す斜視図である。
【図12】(A)(B)(C)帯電ユニットが潜像形成部に装着されるときのプロセスを順を追って示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0011】
図1には、本発明の一実施の形態としての画像形成装置10が示されている。
【0012】
図示する画像形成装置10は、上下方向(矢印V方向)の下側から上側へ向けて、記録用紙Pが収容される用紙収容部12と、用紙収容部12の上に設けられ用紙収容部12から供給される記録用紙Pに画像形成を行う画像形成部14と、画像形成部14の上に設けられ読取原稿Gを読み取る原稿読取部16と、画像形成部14内に設けられ画像形成装置10の各部の動作を制御する制御部20と、を含んで構成されている。なお、以後の説明では、画像形成装置10の装置本体10Aの上下方向を矢印V方向、左右(水平)方向を矢印H方向、奥行き(水平)方向を矢印+D方向と記載する。
【0013】
用紙収容部12は、記録媒体の一例としてのサイズの異なる記録用紙Pが収容される第1収容部22、第2収容部24および第3収容部26が設けられている。第1収容部22、第2収容部24および第3収容部26には、収容された記録用紙Pを画像形成装置10内に設けられた搬送路28に送り出す送り出しロール32が設けられており、搬送路28における送り出しロール32よりも下流側には、記録用紙Pを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送ロール34および搬送ロール36が設けられている。また、搬送路28における記録用紙Pの搬送方向で搬送ロール36よりも下流側には、記録用紙Pを一端停止させるとともに、決められたタイミングで後述する二次転写位置へ送り出す位置合せロール38が設けられている。
【0014】
搬送路28の上流側部分は、画像形成装置10の正面視において、矢印V方向に向けて用紙収容部12の左側から画像形成部14の左側下部まで直線状に設けられている。また、搬送路28の下流側部分は、画像形成部14の左側下部から画像形成部14の右側面に設けられた排紙部15まで設けられている。さらに、搬送路28には、記録用紙Pの両面に画像形成を行うために記録用紙Pが搬送および反転される両面搬送路29が接続されている。
【0015】
両面搬送路29は、画像形成装置10の正面視において、搬送路28と両面搬送路29の切り替えが行われる第1切替部材31と、画像形成部14の右側下部から用紙収容部12の右側まで矢印−V方向(図示の下方向)に直線状に設けられた反転部33と、反転部33に搬送された記録用紙Pの後端が進入するとともに矢印H方向(図示の左方向)に搬送される搬送部37と、反転部33と搬送部37の切り替えが行われる第2切替部材35と、を有している。そして、反転部33には一対の搬送ロール42が間隔をあけて複数箇所に設けられており、搬送部37には一対の搬送ロール44が間隔をあけて複数箇所に設けられている。
【0016】
第1切替部材31は三角柱状の部材であり、図示しない駆動手段によって先端部が搬送路28または両面搬送路29のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Pの搬送方向を切り替えるようになっている。同様に、第2切替部材35は正面視で三角柱状の部材であり、図示しない駆動手段によって先端部が反転部33または搬送部37のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Pの搬送方向を切り替えるようになっている。なお、搬送部37の下流側端部は、搬送路28の上流側部分にある搬送ロール36の手前側に案内部材(図示省略)により接続されている。また、画像形成部14の左側面には、折り畳み式の手差給紙部46が設けられており、手差給紙部46から搬送路28の位置合せロール38の手前までが接続されている。
【0017】
原稿読取部16は、読取原稿Gを1枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置52と、原稿搬送装置52の下側に配置され1枚の読取原稿Gが載せられるプラテンガラス54と、原稿搬送装置52によって搬送された読取原稿Gまたはプラテンガラス54に載せられた読取原稿Gを読み取る原稿読取装置56とが設けられている。
【0018】
原稿搬送装置52は、一対の搬送ロール53が複数配置された自動搬送路55を有しており、自動搬送路55の一部は、読取原稿Gがプラテンガラス54上を通るように配置されている。また、原稿読取装置56は、プラテンガラス54の左端部に静止した状態で原稿搬送装置52によって搬送された読取原稿Gを読み取り、または矢印H方向に移動しながらプラテンガラス54に載せられた読取原稿Gを読み取るようになっている。
【0019】
一方、画像形成部14は、装置本体10Aの中央に潜像保持体の一例としての円筒状の感光体62が設けられている。感光体62は、図示しない駆動手段によって矢印+R方向(図示の時計回り)に回転するとともに、光照射によって形成される静電潜像を保持するようになっている。また、感光体62の上方で且つ感光体62の外周面と対向する位置には、感光体62の表面を帯電する帯電装置の一例としてのスコロトロン方式の帯電ユニット100が設けられている。なお、帯電ユニット100の詳細については後述する。
【0020】
図2に示すように、感光体62の回転方向における帯電ユニット100よりも下流側で且つ感光体62の外周面と対向する位置には、露光装置66が設けられている。露光装置66は、LED(LightEmittingDiode)で構成されており、帯電ユニット100により帯電した感光体62の外周面に、各トナー色に対応した画像信号に基づき光を照射(露光)して、静電潜像を形成するようになっている。なお、露光装置66はLED方式に限らず、例えば、レーザ光をポリゴンミラーで走査するものであってもよい。
【0021】
感光体62の回転方向で露光装置66の露光光が照射される部位よりも下流側には、感光体62の外周面に形成された静電潜像を決められた色のトナーで現像して可視化させる現像手段の一例としての回転切り替え式の現像装置70が設けられている。
【0022】
感光体62の回転方向で現像装置70よりも下流側であり且つ感光体62の下側には、感光体62の外周面に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト68が設けられている。中間転写ベルト68は、無端状であり、制御部20により回転駆動される駆動ロール61、中間転写ベルト68に張力を付与するための張力付与ロール63、中間転写ベルト68の裏面に接触して従動回転する複数の搬送ロール65、および後述する二次転写位置において中間転写ベルト68の裏面に接触して従動回転する補助ロール69に巻き掛けられている。そして、中間転写ベルト68は、駆動ロール61が回転することにより、矢印−R方向(図示の反時計回り)に周回移動するようになっている。
【0023】
また、中間転写ベルト68を挟んで感光体62の反対側には、感光体62の外周面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト68に一次転写させる一次転写ロール67が設けられている。一次転写ロール67は、感光体62と中間転写ベルト68とが接触する位置から中間転写ベルト68の移動方向下流側に離れた位置で、中間転写ベルト68の裏面に接触している。そして、一次転写ロール67は、図示しない電源から通電されることにより、接地されている感光体62との電位差で感光体62のトナー画像を中間転写ベルト68に一次転写するようになっている。
【0024】
さらに、中間転写ベルト68を挟んで補助ロール69の反対側には、中間転写ベルト68上に一次転写されたトナー画像を記録用紙Pに二次転写させる転写手段の一例としての二次転写ロール71が設けられており、二次転写ロール71と補助ロール69との間が記録用紙Pへトナー画像を転写する二次転写位置(図2の位置Q)とされている。二次転写ロール71は、中間転写ベルト68の表面に接触している。そして、二次転写ロール71は、図示しない電源から通電されることにより、接地されている補助ロール69との電位差で中間転写ベルト68のトナー画像を記録用紙Pに二次転写するようになっている。
【0025】
また、中間転写ベルト68を挟んで駆動ロール61の反対側には、中間転写ベルト68の二次転写後の残留トナーを回収するクリーニング装置85が設けられている。さらに、中間転写ベルト68の周囲で張力付与ロール63と対向する位置には、中間転写ベルト68の表面に付されたマーク(図示省略)を検知することで中間転写ベルト68上の予め定めた基準位置を検出し、画像形成処理の開始タイミングの基準となる位置検出信号を出力する位置検出センサ83が設けられている。
【0026】
感光体62の回転方向で一次転写ロール67よりも下流側には、中間転写ベルト68に一次転写されずに感光体62の表面に残留した残留トナー等を清掃するクリーニング装置73が設けられている。クリーニング装置73は、感光体62の表面に接触するクリーニングブレード87およびブラシロール89(図2参照)により残留トナー等を回収する構成となっている。
【0027】
また、感光体62の回転方向でクリーニング装置73の上流側(一次転写ロール67よりも下流側)には、感光体62の外周面に光を照射して除電を行う除電装置86(図2参照)が設けられている。除電装置86は、クリーニング装置73による残留トナー等の回収前に感光体62の外周面に光を照射して除電することで静電気による付着力を低減し、残留トナー等の回収率を高めるためのものである。さらに、クリーニング装置73の下流側で且つ帯電ユニット100の上流側には、残留トナー等の回収後の除電手段である除電ランプ75が設けられている。
【0028】
二次転写ロール71によるトナー画像の二次転写位置は、前述の搬送路28の途中に設定されており、搬送路28における記録用紙Pの搬送方向(矢印Aで図示)で二次転写ロール71よりも下流側には、二次転写ロール71によってトナー画像が転写された記録用紙Pにトナー画像を定着させる定着装置80が設けられている。
【0029】
定着装置80は、記録用紙Pのトナー画像面側(上側)に配置され、通電により発熱する熱源を有する加熱ロール82と、加熱ロール82の下側に配置され記録用紙Pを加熱ロール82の外周面に向けて加圧する加圧ロール84とを含んで構成されている。なお、搬送路28における記録用紙Pの搬送方向で定着装置80よりも下流側には、排紙部15または反転部33へ向けて記録用紙Pを搬送する搬送ロール39が設けられている。
【0030】
一方、原稿読取装置56の下側で現像装置70よりも上側には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)、第1特別色(E)、第2特別色(F)の各トナーを収容するトナーカートリッジ78Y、78M、78C、78K、78E、78Fが矢印H方向に並んで交換可能に設けられている。第1特別色Eおよび第2特別色Fは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の特別色(透明を含む)から選択され、または選択されないようになっている。
【0031】
現像装置70では、第1特別色Eおよび第2特別色Fが選択された場合は、Y、M、C、K、E、Fの6色での画像形成を行い、第1特別色Eおよび第2特別色Fが選択されない場合は、Y、M、C、Kの4色での画像形成を行うようになっている。なお、本実施の形態では、一例として、Y、M、C、Kの4色で画像形成を行い、第1特別色Eおよび第2特別色Fを未使用とした場合について説明するが、他の例として、Y、M、C、Kの4色と第1特別色Eまたは第2特別色Fを用いて5色で画像形成を行ってもよい。
【0032】
図2に示すように、現像装置70は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)、第1特別色(E)、第2特別色(F)の各トナー色にそれぞれ対応する現像器72Y、72M、72C、72K、72E、72Fが、周方向に(反時計回りにこの順番で)並んで配置されており、回転手段であるモータ(図示省略)によって中心角で60°ずつ回転することで、現像処理を行う現像器72Y、72M、72C、72K、72E、72Fが切り替えられ、感光体62の外周面と対向するようになっている。なお、現像器72Y、72M、72C、72K、72E、72Fは同様の構成となっているため、ここでは現像器72Yについて説明し、他の現像器72M、72C、72K、72E、72Fについては説明を省略する。
【0033】
現像器72Yは、本体となるケース部材76を有しており、ケース部材76内にトナーカートリッジ78Y(図1参照)からトナー供給路(図示省略)を経由して供給されるトナーおよびキャリアから成る現像剤(図示省略)が充填されている。また、ケース部材76には、感光体62の外周面と対向して矩形状の開口部76Aが形成されており、開口部76Aには、外周面が感光体62の外周面と対向する現像ロール74が設けられている。さらに、ケース部材76内で開口部76Aに近い部位には、現像剤の層厚を規制するための板状の規制部材79が、開口部76Aの長手方向に沿って設けられている。
【0034】
現像ロール74は、回転可能に設けられた円筒状の現像スリーブ74Aと、現像スリーブ74Aの内側に固定された複数の磁極から成る磁性部材74Bとで構成されており、現像スリーブ74Aが回転することで現像剤(キャリア)の磁気ブラシが形成されるとともに、規制部材79で層厚が規制されることで、現像スリーブ74Aの外周面に現像剤層を形成するようになっている。そして、現像スリーブ74Aの外周面の現像剤層は、感光体62に対向する位置に搬送され、感光体62の外周面に形成された潜像(静電潜像)に応じたトナーを付着させて現像を行う。
【0035】
また、ケース部材76内には、螺旋状に形成された搬送ローラ77が2本回転可能に並列配置されており、この2本の搬送ローラ77が回転することで、ケース部材76内に充填された現像剤が、現像ロール74の軸方向(現像器72Yの長手方向)に循環搬送されるようになっている。なお、各現像器72Y、72M、72C、72K、72E、72Fに設けられた6本の現像ロール74は、隣の現像ロール74との間隔が中心角60°となるように周方向に配置されており、現像器72の切り替えにより、次の現像ロール74が感光体62の外周面と対向するようになっている。
【0036】
次に、画像形成装置10における画像形成工程について説明する。
【0037】
図1に示すように、画像形成装置10が作動すると、画像処理装置(図示省略)または外部から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)、第1特別色(E)、第2特別色(F)の各色の画像データが露光装置66に順次出力される。このとき、一例として、現像装置70は、現像器72Y(図2参照)が感光体62の外周面と対向するように回転し保持されている。
【0038】
続いて、帯電ユニット100において、放電電極の一例としてのチャージワイヤ102A、102B(図3参照)に通電され、接地された感光体62との間に電位差が生じることでコロナ放電が行われ、感光体62が帯電される。このとき、制御電極の一例としてのグリッド電極104(図3参照)にはバイアス電圧が印加されており、感光体62の帯電電位(放電電流)が許容範囲内となるように制御されている。
【0039】
続いて、露光装置66から画像データに応じて出射された光は、帯電ユニット100により帯電された感光体62の外周面(表面)を露光し、感光体62の表面にはイエローの画像データに対応した静電潜像が形成される。さらに、感光体62の表面に形成された静電潜像は、現像器72Yによってイエローのトナー画像として現像される。そして、感光体62の表面のイエローのトナー画像は、一次転写ロール67によって中間転写ベルト68に転写される。
【0040】
続いて、図2に示すように、現像装置70が矢印+R方向に60°回転され、現像器72Mが感光体62の表面と対向する。そして、帯電、露光、現像の各工程が行われ、感光体62の表面のマゼンタのトナー画像は、一次転写ロール67によって中間転写ベルト68のイエローのトナー画像上に転写される。同様にして、シアン(C)、黒(K)、さらに色設定に応じて第1特別色(E)および第2特別色(F)のトナー画像が中間転写ベルト68上に順次多重転写される。
【0041】
一方、図1に示すように、用紙収容部12から送り出され、搬送路28を搬送されてきた記録用紙Pは、位置合せロール38により、中間転写ベルト68への各トナー画像の多重転写とタイミングを合わせて二次転写位置(図2の位置Q)に搬送される。そして、中間転写ベルト68上に多重転写されたトナー画像は、二次転写位置に搬送されてきた記録用紙P上に二次転写ロール71によって二次転写される。
【0042】
続いて、トナー画像が転写された記録用紙Pは、定着装置80に向けて矢印A方向(図示の右方向)に搬送される。そして、定着装置80では、トナー画像が、加熱ロール82および加圧ロール84によって加熱、加圧されることで記録用紙Pに定着される。さらに、トナー画像が定着された記録用紙Pは、一例として、排紙部15に排出される。
【0043】
なお、記録用紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着装置80で表面に画像定着を行った後、記録用紙Pを矢印−V方向に沿って反転部33に送り込むとともに矢印+V方向に沿って送り出すことで、記録用紙Pの先端と後端を入れ替える。そして、記録用紙Pを両面搬送路29によって矢印B方向(図示の左方向)に搬送し、さらに搬送路28に送り込んで、記録用紙Pの裏面の画像形成および定着を行う。
【0044】
次に、帯電ユニット100および帯電ユニット100の取付構造について説明する。
【0045】
図3に示すように、帯電ユニット100は、H−V面(断面)がコ字状のシールド部材105(基材の一例)を有している。シールド部材105の内側は、矢印+D方向を長手方向として直立配置された仕切板103によって、小室106Aと小室106Bとに仕切られている。なお、矢印+R方向において、小室106Aは上流側に配置されており、小室106Bは下流側に配置されている。また、シールド部材105の開口部105Aの一例は、感光体62の外周面と対向配置されている。
【0046】
小室106A内には、矢印+D方向を長軸方向として放電電極の一例としてのチャージワイヤ102Aが架設されおり、同様に、小室106B内には、矢印+D方向を長軸方向として放電電極の一例としてのチャージワイヤ102Bが架設されている。また、シールド部材105は、開口部105Aを覆うように制御電極の一例としてのグリッド電極104が取り付けられている。グリッド電極104は、H−V面で見て、チャージワイヤ102A、102Bと感光体62の外周面との間に配置されている。なお、グリッド電極104およびグリッド電極104を清掃するグリッド清掃部150の詳細については後述する。
【0047】
矢印H方向で対向配置されたシールド部材105の1組の側壁105B、105Cの外面には、矢印V方向に直立するカバー部材107、108が取り付けられている。カバー部材107の上端は外側(図示の左側)へ向けて断面L字状に折り曲げられ、平板状の被案内部107Aが形成されている。また、カバー部材108の上端は外側(図示の右側)へ向けて断面L字状に折り曲げられ、平板状の被案内部108Aが形成されている。そして、被案内部107A、108Aが、後述するガイドレール109、111により矢印+D方向に案内されるとともに矢印H、V方向に対して保持される(移動が規制される)ことで、帯電ユニット100が、感光体62の外周面と対向して配置されるようになっている。
【0048】
図4に示すように、感光体62の軸方向の両端には、この感光体62を回転自在に支持するハウジング90、91(支持部材の一例)がそれぞれ配置されており、感光体62とハウジング90、91とで潜像形成装置が構成されている。
【0049】
また、図4に示すように、感光体62の矢印V方向上側には、帯電ユニット100が装着される装着部110が設けられている。装着部110は、ベースプレート124と、ベースプレート124上で矢印+D方向(または−D方向)に移動可能に設けられた直方体状のスライド部材126、128と、スライド部材126、128を移動させる駆動源であるモータ132と、スライド部材126、128の移動により矢印V方向に沿って上下動するガイドレール109、111(図3参照)とを含んで構成されている。
【0050】
ベースプレート124の他端には、平坦部124Aが形成されており、平坦部124A上には、モータ132と、モータ132の駆動力を後述する如くスライド部材128に伝達するギヤ列133が設けられている。
【0051】
スライド部材126は、装着部110を矢印+D方向に見て、ベースプレート124の左端部上面で矢印+D方向に移動可能に保持されており、スライド部材128は、装着部110を矢印+D方向に見て、ベースプレート124の右端部上面で矢印+D方向に移動可能に保持されている。また、スライド部材126の上面およびスライド部材128の上面には、連結部材129がビスで固定されている。この連結部材129の固定により、スライド部材126とスライド部材128は、一体で矢印+D方向または矢印−D方向に移動可能となっている。
【0052】
図5(A)、(B)に示すように、スライド部材128には、ギヤ列133側に形成されたラック部128Aと、矢印+D方向に間隔をあけて形成されたカム部128B、128Cとが形成されている。ラック部128Aは、ギヤ列133を構成する歯車の1つであるピニオン133Aと噛み合っており、ピニオン133Aの回転により矢印+D方向または矢印−D方向に直線状に移動するようになっている。そして、カム部128B、128Cは、矢印+D方向に対して斜め下方向に傾斜した傾斜部と、傾斜部の上端、下端に連続して形成された上側平坦部、下側平坦部とで構成されている。
【0053】
スライド部材128の下側には、帯電ユニット100を矢印+D方向に案内するとともに感光体62上で保持するガイドレール111が設けられている。ガイドレール111には、矢印+D方向に間隔をあけて引掛部111A、111Bが設けられている。引掛部111A、111Bは、矢印+D方向に見て断面逆L字状となっており、上端にある平坦部が、スライド部材128のカム部128B、128Cに引っ掛けられている。なお、引掛部111A、111Bは、画像形成時はカム部128B、128Cの下端に位置している。
【0054】
このような構成により、ピニオン133Aの回転によりスライド部材128が矢印+D方向に移動すると、引掛部111A、111Bがカム部128B、128Cの傾斜面に沿って上方(矢印UP方向)に移動し、ガイドレール111が矢印UP方向へ移動する構成となっている。
【0055】
一方、スライド部材126もスライド部材128と同様に、矢印+D方向に対して斜め下方向に傾斜したカム部(図示省略)が形成されており、このカム部にガイドレール109に設けられた引掛部(図示省略)が引っ掛けられている。なお、スライド部材126は、ラックが形成されていないが、連結部材129(図4参照)によりスライド部材128と一体化されているため、スライド部材128が矢印+D方向に移動するとともにスライド部材126も矢印+D方向に移動する。これにより、引掛部がカム部に沿って上方に移動し、ガイドレール109が矢印UP方向へ移動する。
【0056】
このように、スライド部材126、128が矢印+D方向に移動すると、ガイドレール109、111が矢印UP方向へ移動し、ガイドレール109、111で保持されている帯電ユニット100が、感光体62の外周面に対して矢印UP方向へ移動するようになっている。
【0057】
ここで、図5(A)に示すように、帯電ユニット100は、画像形成時にスライド部材126、128が、ベースプレート124(図4参照)に対して矢印−D方向に位置していることで、感光体62の外周面を帯電可能となる位置で保持される。また、画像形成部14(図1参照)に対する帯電ユニット100の抜き差し時においては、スライド部材126、128がベースプレート124(図4参照)に対して矢印+D方向に移動することでガイドレール109、111が上昇し、図5(B)に示すように、帯電ユニット100は、感光体62の外周面を帯電する位置よりも感光体62から離間した位置で保持される。なお、図5(A)、(B)では、ベースプレート124(図4参照)の図示を省略している。
【0058】
帯電ユニット100は、シールド部材105の両端部に、グリッド電極104を取り付けるための部材である取付部材142、144(図8〜図10)が、シールド部材105と一体となって設けられている。
【0059】
グリッド電極104は、平面視で矩形状となっており、長手方向の一方端側から他方短側へ向けて、取付部104A、非電極部104B、電極部104C、非電極部104D、および取付部104Eが一体となった構成となっている(図7参照)。
【0060】
また、グリッド電極104は、後述するS−T面(図7(B)参照)で見て湾曲形状となっている。すなわち、グリッド電極104は、取付部104A、非電極部104B、電極部104C、非電極部104Dおよび取付部104Eが、チャージワイヤ102A、102B(図3参照)に向けて凸状の湾曲部となっている。なお、図7(B)に示すように、取付部104A、非電極部104B、電極部104C、非電極部104Dおよび取付部104Eの曲率は、感光体62の外周面との間隔dが感光体62の周方向で同様となるように設定されており、すなわち、感光体62の外周面に沿った湾曲形状となっている。
【0061】
図6に示すように、グリッド電極104の電極部104Cは、複数の六角形状の孔をあけて構成されたメッシュ状となっており、矢印+D方向と直交する短手方向である矢印S方向の中央部および両端部には、剛性を高めるために枠部104Fおよび枠部104G、104Hが設けられている。また、矢印S方向における枠部104G、104Hの最外部は、取付部104A、104Eと面一となっている。そして、電極部104Cは、枠部104G、非電極部104B、枠部104Fおよび非電極部104Dで囲まれるとともに、枠部104F、非電極部104B、枠部104Hおよび非電極部104Dで囲まれて、2つの領域に区分されている。なお、電極部104Cの六角形状の孔は、図6のみ図示しており、他の図では、図示を省略している。
【0062】
図7(A)に示すように、グリッド電極104の取付部104Aには、矢印+D方向および矢印S方向と直交する矢印T方向(厚み方向)に貫通した貫通孔である取付孔145A、145Bが形成されている。取付孔145A、145Bは、グリッド電極104の一端において矢印S方向に間隔をあけてそれぞれ矩形状に形成されている。また、取付部104Eには、矢印T方向に貫通した貫通孔である取付孔147が、グリッド電極104の他端において略三角形の形状に形成されている。
【0063】
図8に示すように、取付部材142には、グリッド電極104を矢印−D方向に付勢するバネ部材152A、152Bが設けられている。バネ部材152A、152Bは、一例としてねじりバネが用いられており、一端が取付部材142に固定され、他端がグリッド電極104の長手方向の一方の端部に形成された取付孔145A、145Bの縁部に引っ掛けられている。
【0064】
一方、図9に示すように、取付部材144の底部に位置する箇所には、グリッド電極104の長手方向の他方の端部を固定するための引掛部156が設けられている。引掛部156は、矢印+D方向に屈曲された形状となっており、グリッド電極104の取付孔147の先端に引っ掛けられている。
【0065】
そして、図8および図9に示すように、グリッド電極104の取付孔145A、145Bにバネ部材152A、152Bを引っ掛けるとともにグリッド電極104を矢印+D方向に引っ張り、取付孔147に引掛部156を引っ掛けることで、帯電ユニット100にグリッド電極104が取り付けられる。
【0066】
図8および図9に示すように、帯電ユニット100に取り付けられた取付部材142、144には、グリッド電極104の幅方向の両端部を規制する(図12参照)ための規制部160A、161Aが形成されるとともにシールド部材105の内部に蓋をする蓋部材160、161が設けられている。
【0067】
規制部160A、161Aは、下方に向けて凹となるようにして湾曲しており、その曲率は後述する突当部90A、91Aに形成された湾曲面90A−1、91A−1の曲率よりも大きくなっている。そして、グリッド電極104は規制部160A、161Aにより幅方向の両端部が規制されることから、帯電ユニット100に装着される前のグリッド電極104は、平面もしくは幅方向に対して規制部160A、161Aの曲率よりも大きな曲率で湾曲した形状となっている。
【0068】
なお、グリッド電極104の幅方向の両端部を規制する規制部160A、161Aは、帯電ユニット100が潜像形成部に装着されたときに感光体62とグリッド電極104の幅方向の両端部とが規定の間隔d(図3、図7、図12)となる高さに設定されている。
【0069】
蓋部材160、161は、当該蓋部材160、161を幅方向に跨ぐとともにシールド部材105に形成されたロック爪105Aに嵌り込む嵌込孔162A、163Aが形成された固定部材162、163を介してシールド部材105に固定されている。したがって、固定部材162、163により蓋部材160、161をシールド部材105に押し付ける力が発生し、蓋部材160、161がシールド部材105に対して隙間なく組み付けられている。
【0070】
蓋部材160、161には、段差を介して規制部160A、161Aよりもシールド部材105寄りに形成された固定部160B、161Bを有している(つまり、下方から見て規制部160A、161Aよりも固定部160B、161Bの方が上方に凹んでいる)。そして、固定部材162、163が固定部160B、161Bで蓋部材160、161を固定することにより、固定部材162、163とグリッド電極104との干渉が回避されている。また、前述した引掛部156は、このような固定部材163に形成されて下方に突出しており、規制部161Aと同じ位置または規制部161Aよりもシールド部材105寄りの位置でグリッド電極104の取付孔147の先端に引っ掛けられている。
【0071】
ここで、グリッド電極104に張力を付与するためのねじりバネが用いられるバネ部材152A、152Bは、グリッド電極104の長手方向の一端部を引っ掛けている。そのため、バネ部材152A、152Bのねじり力の作用する方向(図8の符号Rで示す方向)は、グリッド電極104を介して蓋部材160をシールド部材105に押し付ける方向となっている。これにより、グリッド電極104の長手方向の一方端側は、その幅方向の両端部が蓋部材160の規制部160Aに接触するとともに、蓋部材160はシールド部材105に密着されるようになる。
【0072】
また、固定部材163に形成された引掛部156は、前述のように、規制部161Aと同じ位置または規制部161Aよりもシールド部材105寄りの位置でグリッド電極104の取付孔147の先端に引っ掛けられている。これにより、湾曲したグリッド電極104の長手方向の他方端側は、その幅方向の両端部が蓋部材161の規制部161Aに接触る。また、固定部材163(に形成された引掛部156)がグリッド電極104の一端に引っ掛けられることで、グリッド電極104に付与される張力が蓋部材161をシールド部材105に押し付ける力へ利用されている。
【0073】
図10〜図12に示すように、感光体62を回転自在に支持しているハウジング90、91には、感光体62側からグリッド電極104に突き当てられる突当部90A、91Aが形成されている。この突当部90A、91Aのグリッド電極104に面した位置は、上方に向けて凸となるように湾曲した湾曲面90A−1、91A−1となっており、その曲率中心は感光体62の回転中心と共通となっている。さらに、感光体62の外周面から湾曲面90A−1、91A−1までの高さは、グリッド電極104と感光体62との規定の間隔d(図3、図7、図12)となるように設定されている。
【0074】
そして、帯電ユニット100を潜像形成部に装着したときに、湾曲面90A−1、91A−1がグリッド電極104に突き当てられてグリッド電極104が湾曲面90A−1、91A−1の形状に沿って変形される。
【0075】
これにより、感光体62の外周面を帯電可能となる位置において、グリッド電極104は感光体62の回転中心と共通の曲率中心をもった湾曲形状になるとともに、感光体62とグリッド電極104とが規定の間隔dに保持される。
【0076】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【0077】
印刷時には、図5(A)、(B)に示すように、制御部20(図1参照)によりモータ132が駆動され、スライド部材126、128が矢印−D方向に移動するとともにガイドレール109、111が下降する。これにより、帯電ユニット100が潜像形成部に装着されて、感光体62の外周面を帯電可能となる位置になる。
【0078】
帯電ユニット100が潜像形成部に装着されていくプロセスを図12を用いて説明する。
【0079】
図12(A)において、潜像形成部に装着される前の帯電ユニット100では、グリッド電極104は蓋部材160、161の規制部160A、161Aにより幅方向の両端部が規制されている。つまり、グリッド電極104の幅方向の両端部以外は自由に変形し得るようになっている。
【0080】
そして、図12(B)に示すように、帯電ユニット100が潜像形成部に接近していくに伴ってハウジング90、91に形成された突当部90A、91A(の湾曲面90A−1、91A−1)により徐々にグリッド電極104が変形していく。
【0081】
前述のように、湾曲面90A−1、91A−1の曲率中心は感光体62の回転中心と共通となっており、感光体62の外周面から湾曲面90A−1、91A−1までの高さは、グリッド電極104と感光体62との規定の間隔dとなるように設定されている。
【0082】
したがって、図12(C)に示すように、最終的に帯電ユニット100が潜像形成部に装着されたならば、つまり、帯電ユニット100が感光体62の外周面を帯電可能となる位置になったならば、グリッド電極104は感光体62の回転中心と共通の曲率中心をもった湾曲形状になるとともに、感光体62とグリッド電極104とが規定の間隔dに保持される。
【0083】
ここで、帯電ユニット100のグリッド電極104の曲率中心が感光体62の回転中心と共通になるように湾曲させた構成では、感光体62の外周面をむらなく帯電させるためにグリッド電極104と感光体62との距離を全域で同じに保つことが重要となる。そして、帯電ユニット100を感光体62の軸方向に対してドリフト(斜め)して装着したり、隙間を持って装着したりすると、グリッド電極104と感光体62とが規定の間隔ではなくなってしまう。
【0084】
本実施の形態では、湾曲面90A−1、91A−1の曲率中心が感光体62の回転中心と共通となり、感光体62の外周面から湾曲面90A−1、91A−1までの高さがグリッド電極104と感光体62との規定の間隔dとなるように設定された突当部90A、91Aの設けられたハウジング90、91を有しており、突当部90A、91Aが感光体62側からグリッド電極104に突き当てられるようになっている。
【0085】
したがって、グリッド電極104は、確実に湾曲面90A−1、91A−1によって感光体62の回転中心と共通の曲率中心をもった湾曲形状に変形され、感光体62とグリッド電極104とが規定の間隔dに保持されることになる。これにより、グリッド電極104は湾曲形状になって感光体62に対して高精度で位置決めされる。
【0086】
しかも、帯電ユニット100が潜像形成部に装着されることにより、潜像形成部と帯電ユニット100との間に発生する構造的な隙間がグリッド電極104の張力により上方に位置する帯電ユニット100に片寄せされるため、グリッド電極104と感光体62とが精度よく組み付けられる。
【0087】
画像形成装置10における画像形成部14(図1参照)に対する帯電ユニット100の抜き差し時においては、図5(A)、(B)に示すように、制御部20(図1参照)によりモータ132が逆駆動され、スライド部材126、128が矢印+D方向に移動するとともにガイドレール109、111が矢印UP方向に上昇する。これにより、帯電ユニット100が、感光体62の外周面を帯電可能となる位置から、当該位置よりも感光体62から離間した位置に移動される。
【0088】
続いて、ガイドレール109、111をスライド部材126、128から外すようにすることで、帯電ユニット100が画像形成部14から取り外される。
【0089】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【0090】
例えば、規制部160A、161Aは湾曲状である必要はなく、グリッド電極104の幅方向の両端部を規制する形状となっていれば足りる。
【産業上の利用可能性】
【0091】
本発明の画像形成装置は、記録方式については自由に選定することができ、例えばタンデム方式の画像形成装置等、トナー記録する様々な画像形成装置に適用される。
【符号の説明】
【0092】
10 画像形成装置
62 感光体
70 現像装置
71 二次転写ロール
90、91 ハウジング
90A、91A 突当部
90A−1、91A−1 湾曲面
100 帯電ユニット
102A チャージワイヤ
102B チャージワイヤ
104 グリッド電極
105 シールド部材
109、111 ガイドレール
126、128 スライド部材
152A、152B バネ部材
156 引掛部
160、161 蓋部材
160A、161A 規制部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状の潜像保持体、および当該潜像保持体の両端に配置されて前記潜像保持体を回転自在に支持する2つの支持部材を備えた潜像形成部と、
放電によって前記潜像保持体に電荷を供給する放電電極、および前記放電電極と前記潜像保持体との間に配置されて前記潜像保持体の電位を制御する制御電極を備え、前記潜像保持体の外周面を予め設定された電位に帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段における前記制御電極の長手方向の両端部に位置する箇所に設けられ、前記制御電極の幅方向の両端部を規制する規制部と、
前記2つの支持部材にそれぞれ設けられ、前記制御電極に面した位置に、曲率中心が前記潜像保持体の回転中心と共通とされるとともに前記潜像保持体の外周面からの高さが前記潜像保持体と前記制御電極との規定の間隔とされた湾曲面が形成され、前記潜像保持体側から前記制御電極に突き当てられる突当部とを有し、
前記帯電手段を前記潜像形成部に装着したときに前記湾曲面が前記制御電極に突き当てられて当該制御電極が前記湾曲面の形状に変形される、
ことを特徴とする画像形成装置。

【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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【公開番号】特開2013−109200(P2013−109200A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−254789(P2011−254789)
【出願日】平成23年11月22日(2011.11.22)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】