JP5473103B2 - 帯電装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、グリッドを清掃する清掃部材を有する帯電装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。

プリンタ，複写機等の画像形成装置に使用される感光ドラム（被帯電体）を帯電するための帯電装置として、スコロトロンタイプのものが知られている。このものは、断面「コ」字形の金属製のシールドの内側に放電ワイヤを配設し、また、感光ドラム表面に対向するシールドの開口部にグリッド（グリッド電極）を配設している。そして、放電ワイヤ及びグリッドに所定に電圧を印加することで、感光ドラム表面を所望の電位に均一に帯電するようにしている。

このような帯電装置において、グリッドが、トナー，帯電生成物，塵埃等の付着物によって汚染されると、感光ドラム表面の帯電ムラや帯電電位の低下（以下「帯電ムラ等」という）が発生し、この状態で画像形成を行った場合には、画像の濃度ムラ等の画像品質の低下が発生する。

上述のような帯電ムラを防止するため、グリッドを清掃することが必須となる。ここで、グリッドにはワイヤ状のものやメッシュ状のものがあるが、後者のメッシュ状のグリッドを清掃する技術として、特許文献１には、多数のブラシ毛が植設されたブラシによってグリッドを清掃する技術が開示されている。このものは、グリッドの厚さ、ブラシ毛の植設面とグリッドとの距離、グリッドに対するブラシ毛の傾斜角度等を工夫することで、グリッドを良好に清掃するようにしている。
特開２００６−９１４５６号公報

しかしながら、従来技術では、ブラシの植設面から延びるブラシ毛自体は通常のブラシと同様、直線状に形成されているため、ブラシ毛の先端側をグリッドに接触させて、ブラシを長手方向（放電ワイヤに沿った方向）に移動させたときに、ブラシ毛は先端側の接触部分がブラシの移動方向に対して下流側を向くため、ブラシ毛とブラシ毛との間に間隙が形成されやすく、また、付着力が強い付着物に対してはその表面に沿って逃げるため拭きムラが発生しやすいという問題があった。

そこで、本発明は、グリッドの拭きムラが発生しにくいようにした清掃部材を有する帯電装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、被帯電体表面に対向するように配置され、前記被帯電体表面を帯電する帯電装置に関する。この発明に係る帯電装置は、前記帯電バイアスが印加される放電ワイヤと、前記放電ワイヤの周囲を囲繞するとともに前記被帯電体表面に対向する部分に開口部を有する金属製のシールドと、前記開口部に配設されてグリッド電圧が印加されるメッシュ状のグリッドと、前記放電ワイヤに沿って移動可能な移動ベースと、前記移動ベースを移動させる駆動手段と、前記移動ベースに取り付けられて前記グリッドにおける前記放電ワイヤに向いた面側に配置され、前記移動ベースの移動により前記グリッドにおける前記放電ワイヤに向いた面を清掃する清掃部材と、を備え、前記清掃部材は、前記グリッドに接触するループ部を先端側に有する多数の毛が植毛されている。また、本発明において、前記移動ベースは、前記駆動手段に係合される移動ベース本体と、前記移動ベース本体に昇降可能に支持され、前記清掃部材が取り付けられている取付台と、前記移動ベース本体と前記取付台との間に介装され、前記取付台を前記グリッドにおける前記放電ワイヤに向いた面側に向けて付勢するばね部材と、前記グリッドにおける前記放電ワイヤに向いた面側への前記取付台の移動を規制するストッパと、を有することを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る帯電装置において、前記毛のループ部は、前記グリッドに接触して変形することで線状の接触部を形成する、ことを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る帯電装置において、変形のない自然状態における前記ループ部によって形成される仮想平面が、前記移動ベースの移動方向に対して交差する方向を向くように、前記ループ部が形成されている、ことを特徴としている。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る帯電装置において、前記線状の接触部のうち、前記移動ベースの移動方向に直交する方向の成分を有効接触部とし、また、前記グリッドにおける清掃対象となる領域のうちの前記移動ベースの移動方向に直交する方向の長さを清掃幅としたときに、複数の前記ループ部によって構成される複数の前記有効接触部が、前記清掃幅の全幅にわたって途切れることなく配置されている、ことを特徴としている。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に係る帯電装置において、前記移動ベースは、前記放電ワイヤの一方の端部に対応するホームポジションに配置された際に、前記グリッドから遠ざかる方向に退避されて、前記ループ部を前記グリッドに対して非接触又は点接触にする、ことを特徴としている。

請求項６に係る発明は、被帯電体としての感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、帯電後の前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記トナー像をシートに転写する転写装置とを備えた画像形成装置に関する。この発明に係る画像形成装置は、前記帯電装置が、請求項１乃至５のいずれか１項に係る帯電装置である、ことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、清掃部材の毛は、ループ部を先端側に有していて、このループ部は、グリッドに接触されると、毛が直線状のブラシ毛である場合と比較して、接触幅を大きく取ることができるため、払拭ムラを低減させることができる。また、付着力が強い付着物に対しても、接触部がこれに引っかかるようにしてこれを除去することができるので、このことによっても、払拭ムラを少なくすることができる。

請求項２の発明によれば、ループ部は、グリッドに接触されると線状（直線状及び曲線状）)の接触部を形成するので、この状態で移動ベースを移動させることにより、清掃部材は、この線状の接触部をグリッドに摺擦させる。したがって、毛が直線状のブラシ毛である場合と比較して、接触幅を大きく取ることができるため、払拭ムラを低減させることができる。

請求項３の発明によれば、仮想平面が移動ベースの移動方向に交差しない、つまり仮想平面が移動方向と同じ向きに形成される場合と比較して、清掃に有効な線状の接触部の長さを長く確保することができる。

請求項４の発明によれば、複数のループ部によって構成される複数の有効接触部が、清掃幅の全幅にわたって途切れることなく配置されているので、拭きムラがなくなる。

請求項５の発明によれば、帯電装置におけるグリッドの拭きムラが低減されるので、拭きムラに起因する帯電ムラが原因の画像ムラ等の画像品質の低下を抑制することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づき詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同じ構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。

＜実施形態１＞
図１〜図３を参照して、本発明に係るシート搬送装置１００を備えた画像形成装置１について説明する。なお、図１〜図３においては、画像形成装置１における上下前後左右の方向を矢印で示している。図１〜図３のうち、図１は、画像形成装置１の全体を、その前側の左斜め上方から見た斜視図である。また、図２は、画像形成装置１の全体を、その左側の後斜め上方から見た斜視図である。また、図３は、左側から見た画像形成装置１の内部の構造を模式的に示す図である。

ここで、画像形成装置１としては、プリンタ，複写機，ファクシミリ，及びこれらの複合機等があげられるが、以下の説明では、画像形成装置１がプリンタである場合を例に説明する。同図に示す画像形成装置１は、電子写真方式、中間転写方式、タンデム方式を採用した、４色フルカラーの画像形成装置１である。

図１，図２を参照して、画像形成装置１の全体を外側から見た構成について説明する。画像形成装置１は、ほぼ箱型(直方体状)の画像形成装置本体２と、この画像形成装置本体２によって開閉自在に支持された前面カバー３とを備えている。

画像形成装置本体２は、前面が、前面カバー３によって覆われ、左側面及び右側面が合成樹脂製の左外装パネル４及び右外装パネル５によって覆われている。画像形成装置本体２の後面は、構造物として本体フレーム６を構成する板金の一部７が露出されている。画像形成装置本体２の上面は、前部が前面カバー３によって覆われ、中間部から後部にかけてが、後上がりのシート積載面８を有する排紙トレイ１０によって覆われている。

前面カバー３は、前外装パネル１１と、この内側に組み込まれた後述のシート搬送部２４（図３参照）の一部とによって構成されている。前外装パネル１１は、前パネル１２と、この上端に続く後上がりの上パネル１３と、逆「Ｌ」字形の左パネル１４及び右パネル１５とが一体に構成されている。前パネル１２には、長方形状の手差しトレイ１６が配設されている。手差しトレイ１６は、下端側に揺動中心を有していて、図１に示す、起立姿勢の閉鎖位置にあっては、前パネル１２の一部を構成するとともに、上端側が前方に引き出された後下がりの開放位置（不図示）にあっては、上面にシートを載せる給紙台となる。上パネル１３には、操作パネル（操作部）１７が配置されている。操作パネル１７は、画像形成装置１の正面側に立って操作する操作者（例えば、ユーザ）が見やすいように、後端側が少し高くなるようにゆるく傾斜してほぼ上向きに配置されている。操作パネル１７には、タッチパネル式の液晶表示部や、各種ボタンが配置されていて、操作者は、画像形成装置１の正面に立った状態で、この操作パネル１７により画像形成装置１の全体を操作することができるようになっている。左パネル１４及び右パネル１５は、前面カバー３の内側に構成されたシート搬送部２４の一部をそれぞれ左側及び右側から覆うように配設されている。

前面カバー３は、下端側が画像形成装置本体２によって揺動自在に支持されていて、全体が開閉自在となっている。前面カバー３を開放する際に操作する解除レバー（解除部材）７４は、図２に示すように、左パネル１４の上端側でかつ後端側の内側（右側）と、右パネル１５の上端側でかつ後端側の内側（左側）とに配設されている。解除レバー７４は、下端側に支点を有し、上端に配置されたボタン７５を手前側に押すことで、前面カバー３に支持されて画像形成装置本体２側に係合されているロック部材（不図示）を解除して、前面カバー３の開放を可能にする。上述の構成の前面カバー３は、操作者が、画像形成装置１の正面側から前面カバー３を手前側に開いて開放することで、ジャム処理（紙詰まりを起こしたシートを除去する作業）を行うことが可能である。さらに、後述するように、画像形成対象となるシートが収納される給紙カセット２５（図３参照）を、同じく正面側から着脱できるようになっている。このように、操作者は、操作パネル１７を使用しての画像形成装置１の操作全般、ジャムが発生したときのそのジャム処理、シートがなくなったときの給紙カセット２５に対するシートの補給等をすべて画像形成装置１の正面側から行うことができるようになっている。

以上で、画像形成装置１の全体を外側から見た構成についての説明を終了する。

次に、図３を参照して、画像形成装置１の内部の構造について説明する。画像形成装置１には、画像形成装置本体２の下側から上側かけて順に、シート収納部２０、基板収納部２１、画像形成部２２、トナー補給部２３、排紙トレイ１０が設けられている。また、画像形成装置本体２の前側と、前面カバー３との間には、シート搬送部２４が設けられている。

シート収納部２０には、給紙カセット２５が配設されている。給紙カセット２５は、複数枚のシートを積層状態で収納しており、底部に配設されたリフト板２６によって積層状態のシートの先端側（同図中の右側）を上方に付勢している。これにより、給紙カセット２５内の最上位のシートが、後述するシート搬送部２４のピックアップローラ２７によって給紙され、さらに給送ローラ２８、リタードローラ３０によって重送が防止されて１枚だけ下流側に給送される。この給紙カセット２５は、画像形成装置１の正面側から抜差しできるようになっている。給紙カセット２５の上方には基板収納部２１が配設されている。

基板収納部２１には、画像形成装置１の全体を制御する基板や電装品等（不図示）が配設されている。基板収納部２１の上方には、画像形成部２２が配設されている。

画像形成部２２には、中間転写ベルト３１と、この中間転写ベルト３１の回転方向（矢印Ｒ３１方向）に沿って同様な構成の４つ（４色）の画像形成ステーション、すなわちイエロー（Ｙ）の画像形成ステーション３２，マゼンタ（Ｍ）の画像形成ステーション３３，シアン（Ｃ）の画像形成ステーション３４，ブラック（Ｂｋ）の画像形成ステーション３５が配設されている。イエローの画像形成ステーション３２は、感光ドラム（被帯電体）３６と、感光ドラム３６の周囲にその回転方向（矢印方向）に沿って配設された、帯電装置３７、露光装置３８、現像装置４０、１次転写ローラ（転写装置）４１、ドラムクリーナ４２等を有している。感光ドラム３６は矢印方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。感光ドラム３６の表面（外周面）は、帯電装置３７によって所定の極性・電位に一様（均一）に帯電された後、パーソナルコンピュータ（不図示）等から送られてきた画像情報に基づく露光装置３８の露光によって露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４０によって現像剤中のトナーが付着されてトナー像として現像される。なお、本実施形態では、現像剤は、トナーとキャリヤとを主成分とする２成分現像剤が使用されている。帯電装置３７については後にさらに詳述する。

上述のようにして感光ドラム３６の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１に転写される。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ４３と従動ローラ４４とに張架されており、駆動ローラ４３の矢印方向の回転によって矢印Ｒ３１方向に回転する。感光ドラム３６上に形成されたイエローのトナー像は、１次転写部Ｔ１において、１次転写ローラ４１により、中間転写ベルト３１上に１次転写される。トナー像の１次転写後に感光ドラム３６の表面に残ったトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーナ４２によって除去される。

残りの３色（シアン，マゼンタ，ブラック）の画像形成ステーション３３，３４，３５も上述のイエローの画像形成ステーション３２と同様の構成であり、これらの画像形成ステーション３３，３４，３５の感光ドラム３６の表面にも同様にして、シアン，マゼンタ，ブラックの各色のトナー像が形成され、中間転写ベルト３１上に順次に１次転写される。こうして、４色のトナー像は、中間転写ベルト３１上で重ね合わされる。これら中間転写ベルト３１上の４色のトナー像は、後述するシート搬送部２４によって搬送されるシートに、２次転写部Ｔ２において、２次転写ローラ４５によって一括で２次転写される。トナー像の２次転写後に中間転写ベルト３１の表面に残ったトナー（２次転写残トナー）は、従動ローラ４４の近傍に配置されたベルトクリーナ４６によって除去される。画像形成部２２の上方には、トナー補給部２３が設けられている。

トナー補給部２３には、各色のトナーをそれぞれ個別に収納した４つのトナーコンテナ、すなわちイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーコンテナ４７，４８，５０，５１が配設されている。上述の各色の現像装置４０には、トナーの濃度（トナー／現像剤の重量比）を検知するための濃度センサ（不図示）が配設されていて、この濃度センサが、現像装置４０内のトナー量が所定値よりも少なくなったことを検知したときに、各色のトナーコンテナ４７，４８，５０，５１から各色の現像装置４０にトナーが補給されるようになっている。トナー補給部２３の上方には、排紙トレイ１０が設けてある。

排紙トレイ１０は、画像形成装置本体２の上面を覆うように形成されていて、前後方向の中間部は、後端側が上方に位置するように傾斜しており、後端側はこの中間部に連続するように平らに形成されている。この排紙トレイ１０の上面のシート積載面８には、次に説明するシート搬送部２４のシート排出口５５から後方に向かって排出されたシートが積載される。

シート搬送部２４は、本実施形態においては、画像形成装置本体２の前側と前面カバー３との間に設けられていて、下方から上方に向かうシートをガイドするシート搬送路５２と、このシート搬送路５２よりも前側に配設されて、上方から下方に向かうシートをガイドするシート再搬送路５３とを有しており、さらに、手差し給送部５４を有している。なお、本実施形態においては、シート再搬送路５３は、上述の前面カバー３の開放によって直接開放されるシート搬送路ということになる。これに対し、シート搬送路５２は、前面カバー３の開放により、後述の搬送ユニット７３を介して間接的に開放されるシート搬送路ということになる。

シート搬送路５２は、上述の給送ローラ２８の近傍から上方に立ち上がり、後方に凸状にゆるく湾曲しながら上方に延び、中間転写ベルト３１の近傍で、湾曲方向を前方に向かえて上方に延び、後方に向けて斜め上方に延びて、シート排出口５５に至る。シート搬送路５２は、相互に対面する後側ガイド５２ａと前側ガイド５２ｂとによって構成されており、前側ガイド５２ｂの一部が後述する搬送ユニット７３に形成されている。シート搬送路５２には、下方から順に、ピックアップローラ２７、給送ローラ２８、リタードローラ３０、搬送路ローラ対５６、レジストローラ対５７、上述の中間転写ベルト３１を駆動ローラ４３との間に挟みこむ２次転写ローラ４５、定着ローラ対５８、搬送ローラ対６０、切り換えフラッパ６１、排紙ローラ対６２等が配設されている。上述の定着ローラ対５８は、ヒータ（不図示）を内蔵した定着ローラ６３とこれに当接されて間に定着ニップ部を構成する加圧ローラ６４とを有している。

上述の給紙カセット２５からピックアップローラ２７、給送ローラ２８、リタードローラ３０によって１枚だけ給送されたシートは、搬送ローラ対５６、レジストローラ対５７によって搬送され、２次転写部Ｔ２において、中間転写ベルト３１上の４色のトナー像が一括で２次転写され、定着ニップ部を通過する際に加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後のシートは、搬送ローラ対６０によって切り換えフラッパ６１の下面にガイドされて排紙ローラ対６２に搬送され、排紙ローラ対６２によって、背面側を向いたシート排出口５５から後方に向けて排出されて、排紙トレイ１０のシート積載面８上に積載させる。なお、同図では、排紙ローラ対６２のすぐ下流側に配置された排紙センサのセンサフラグ６５が、排出中のシートＰによって動作している状態を示している。

シート再搬送路５３は、上述のシート排出口５５の少し上から前側に向かって傾斜して延び、緩やかに湾曲しながら、急勾配で後側に傾斜して延び、下端部において下方に凸状に湾曲しながら、上述のシート搬送路５２に合流する。シート再搬送路５３は相互に対面する後側ガイド５３ａと前側ガイド５３ｂとによって構成されている。後側ガイド５３ａの一部は、後述する搬送ユニット７３に形成されている。また、前側ガイド５３ｂは、そのほとんどが外装パネル１１の内側（後端側）に組み込まれて、外装パネル１１とともに前面カバー３を構成している。シート再搬送路５３には、シートの再搬送時に上流側となる上方から順に、反転ローラ対６６、切り換えフラッパ６１、第１，第２，第３，第４の再搬送ローラ対６７，６８，７０，７１が配設されている。

シートの両面に画像を形成する場合には、切り換えフラッパ６１が二点鎖線で示す位置に切り換えられ、表面にトナー像が定着されたシートは、搬送ローラ対６０に搬送されて、切り換えフラッパ６１の上面に沿って搬送され、さらに反転ローラ対６６によって後方に向けて搬送される。そして、シートの後端が搬送ローラ対６０を抜けて、反転ローラ対６６を抜ける前に反転ローラ対６６が逆回転され、第１〜第４の再搬送ローラ対６７，６８，７０，７１によって下方に搬送され、シート搬送路５２に搬送される。そして、シートはその裏面に、表面のときと同じようにしてトナー像が転写され、定着され、シート排出口５５から後方に向けて排出されて、排紙トレイ１０のシート積載面８に積載される。なお、シート搬送部２４における搬送ローラ対５６のすぐ前側には、手差し給送ローラ７２が配設されていて、閉鎖状態においては前面カバー３の一部を構成する手差しトレイ１６が引き出され、この手差しトレイ１６上にセットされたシートを、搬送ローラ対５６側に向けて給紙するようになっている。

上述のシート搬送部２４においては、その一部が開閉可能な搬送ユニット７３を構成している。搬送ユニット７３は、シート搬送路５２とシート再搬送路５３との間に配置されていて、シート搬送路５２における前側ガイド５２ｂの一部と、シート再搬送路５３における後側ガイド５３ａの一部と、レジストローラ対５７の一方のローラ５７ａ、２次転写ローラ４５、第３，第４の再搬送ローラ対７０，７１のそれぞれの一方のローラ７０ａ，７１ａとが一体に構成されている。この搬送ユニット７３は、下端側に揺動中心を有していて、画像形成装置本体２によって開閉自在に支持されている。搬送ユニット７３は、前面カバー３が開放されることにより、上端側が前側に開放されて、シート搬送路５２の一部及びシート再搬送路５３の一部を開放するようになっている。

以上で、画像形成装置１の内部の構造についての説明を終える。

次に、図４〜図１３を参照して、本発明に係る帯電装置３７について詳述する。このうち、図４は、感光ドラム３６、帯電装置３７、ドラムクリーナ４２を有するドラムユニット８０を正面側（図３中の右側）から見た図である。また、図５は、同じくドラムユニット８０を右側から見た図である。また、図６は、帯電装置３７を正面側の右斜め上方から見た斜視図である。また、図７は、帯電装置の正面図である。また、図８は、図７に示す帯電装置３７から、左のブロック９２，右のブロック９３，シールド８４を取り外した状態を示す正面図である。また、図９は、図８中のＡ−Ａ線矢視図である。また、図１０は、図８に示す状態ではホームポジションＨＰにあった移動ベース９４が清掃開始位置Ｐ１及び折返し位置Ｐ２に移動した状態を説明する図である。また、図１１は、図１０中のＢ−Ｂ線矢視図である。また、図１２は、清掃部材９６の動作を説明する図である。また、図１３（ａ）〜（ｆ）は、清掃部材９６の毛Ｋの変形（動き）を説明する図である。なお、図１０，図１１，図１２においては、便宜上、清掃時に清掃部材９６の毛Ｋの先端側がグリッド８７の上方に飛び出しているように図示しているが、実際には、図１３（ｄ）〜（ｆ）で説明するように、グリッド８７によって変形されるため、グリッド６７の上方に突出することはない。

図４，図５に示すように、帯電装置３７は、感光ドラム３６の表面に対して、斜め下方から対向するように配置されている。帯電装置３７は、左右方向（図４中の左右方向）に長く形成されていて、その長手方向を、感光ドラム３６の中心軸８１に沿った方向（感光ドラム３６の表面の母線に沿った方向）に向けて配置されている。また、後述するシールド８４（図６参照）の開口部８６に設けられたグリッド８７が感光ドラム３６の表面に対して、所定間隙（例えば１ｍｍ程度）を介して対向するように配置されている。感光ドラム３６及び帯電装置３７及びドラムクリーナ４２は、それぞれの左端側及び右端側を左のホルダ８２及び右のホルダ８３によって支持されている。

図６に示すように、帯電装置３７は、左右方向に長い箱形に形成されたシールド８４と、その内側に配設された放電ワイヤ（帯電ワイヤ）８５と、シールド８４の開口部８６に配設されたグリッド（グリッド電極）８７と、放電ワイヤ８５及びグリッド８７を清掃するための清掃機構８８とを備えている。このうちシールド８４は、前面板９０と、これに対向する後面板９１と、これら前面板９０の下端と後面板９１の下端との間に配設された背面板（不図示）とを有しており、さらに、上述の感光ドラム３６に対面する部分（図６では上方を向いた面）、すなわち前面板９０の上端と後面板９１の上端との間に開口部８６が形成されている。シールド８４は、金属板によって形成されていて、左端側及び右端側がそれぞれ左の支持ブロック９２及び右の支持ブロック９３によって保持されている。図６に示すように、放電ワイヤ８５は、上述のシールド８４の開口部８６から少し下方において、シールド８４の長手方向に沿って張架されている。グリッド８７は、シールド８４の開口部８６の全体を覆うように配設されている。ただし、図６においては、グリッド８７のうちの右端側に位置する一部のみを図示していて、他の部分は省略している。本実施形態では、グリッド８７は、前後方向（長手方向に直交する方向）に対して、３０度程度傾斜した、幅の狭い薄板とスリットとが交互に並べられたメッシュ状に構成されている。上述の放電ワイヤ８５はタングステン、グリッド８７はステンレス等によって形成されている。

上述構成の帯電装置３７は、画像形成に際して、放電ワイヤ８５には２ｋＶ程度、また、グリッド８７には数百Ｖ程度の電圧が印加され、これにより、感光ドラム３６の表面をグリッド８７の電位とほぼ同程度に均一に（一様に）帯電するようになっている。

帯電装置３７は、シートＰに対する画像形成枚数が増加するのに伴って、つまり帯電を重ねるに従って、放電ワイヤ８５及びグリッド８７がトナー，帯電生成物，塵埃等の付着物によって汚染される。これら付着物をそのまま放置した場合には、感光ドラム３６の表面の帯電電位が低下して所望の帯電電位が得られなくなったり、感光ドラム３６の表面の帯電電位にムラが発生したりする。そこで、帯電ムラ等の帯電不良を防止するために、清掃機構８８によって以下のように、付着物を除去するようにしている。

図７，図８，図１０に示すように、清掃機構８８は、放電ワイヤ８５に沿って移動可能な移動ベース９４と、この移動ベース９４を移動させる駆動手段９５と、移動ベース９４に取り付けられて移動ベース９４の移動によりグリッド８７における放電ワイヤ８５に向いた面８７ａを清掃する清掃部材９６と、を備えている。

このうち、駆動手段９５は、図７に示すように、スクリュー９７と駆動ギヤ９８とを有している。スクリュー９７は、シールド８４の下方に、シールド８４の長手方向に沿って配設されていて、その左端側を左の支持ブロック９２により、またその右端側を右の支持ブロック９３により回動自在に支持されている。駆動ギヤ９８は、スクリュー９７の左端に固定されていて、画像形成装置本体２（図３参照）に配設されている駆動モータ（不図示）によって回転駆動される。

図９，図１１，図１２に示すように、移動ベース９４は、移動ベース本体１００と、取
付台１０１と、これらの間に介装されたばね部材１０２とを有している。移動ベース本体
１００は、上述のスクリュー９７に係合された係合部１０３とこの係合部１０３と一体に
形成されて、シールド８４の内側に配置されたワイヤ清掃部１０４とを有しており、ワイ
ヤ清掃部１０４は、放電ワイヤ８５を前後両側から挟みこんで清掃するものである。取付
台１０１は、上述のワイヤ清掃部１０４によって昇降可能に支持されている。図１２に示
すように、取付台１０１は、ワイヤ清掃部１０４から突設されたガイドピン１０４ａに係
合された縦長の係合窓１０１ａを有し、また、ワイヤ清掃部１０４の右側面１０４ｂによ
ってガイドされる昇降ガイド面１０１ｂを有している。取付台１０１の下面１０１ｃと、
ワイヤ清掃部１０４の一部１０４ｃとの間には、ばね部材１０２が介装されていて、取付
台１０１を上方のグリッド８７に向けて付勢している。この際、ガイドピン１０４ａは、
係合窓１０１ａの下端に当接することで取付台１０１の上昇限度を規制するストッパとし
ても作用する。取付台１０１の左端側の上部には傾斜面１０１ｅが形成されている。この
傾斜面１０１ｅは、移動ベース９４が右方から左方に向けて移動してきて、図１２に示す
ホームポジションＨＰに配置されたときに、左の支持ブロック９２から右方に突設されて
いる退避部材９２ａの傾斜面９２ｂにより下方に押し下げられる。この結果、取付台１０
１は、ばね部材１０２の付勢力に抗して退避位置Ｍ１に配置される。一方、取付台１０１
は、移動ベース９４がホームポジションＨＰから右方に移動することにより、退避部材９
２ａから外れると、ばね部材１０２に付勢されて、清掃位置Ｍ２に配置される。

図９，図１１，図１２に示すように、清掃部材９６は、取付台１０１の上端に位置する取付面１０１ｄに取り付けられている。清掃部材９６は、平板状の基材９６ａとこの基材９６ａに突設された多数の毛Ｋとによって構成されている。毛Ｋは、図１３（ａ）に示すように、先端側がループ状に形成されている。この毛Ｋは、例えば、ナイロン，ポリエステル等の合成繊維の糸によって形成することができる。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の毛Ｋを右方から見た図である。また、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の毛Ｋを上方から見た図である。図１３（ａ）〜（ｃ）において、毛Ｋによって形成される仮想平面をＳとしたときに、本実施形態では、この仮想平面Ｓが清掃部材９６の移動方向（矢印Ｄ方向）に対して直交するように、毛Ｋが配置されている。

毛Ｋの太さについては、例えば、高さＨに対して、その先端側を高さＨの１／３〜１／２程度つぶすようにグリッド８７に押し付けたときに、変形したループ部の先端側が、グリッド８７に点接触するのではなく、ある程度の長さを持った線状（直線状及び曲線状）に接触するような太さとする。図１３（ｄ）〜（ｆ）にこのときの接触部Ｋ１を示す。本実施形態では、図１３（ｄ），（ｅ）に示すように、仮想平面Ｓが清掃部材９６の移動方向に対して直交する向きに向けられているので、有効接触部Ｌの長さを長く確保することができる。ここで、有効接触部Ｌとは、ループ状の毛Ｋが、グリッド８７に押し付けられて上述のように線状の接触部Ｋ１が形成されるが、その接触部Ｋ１のうち、清掃部材９６の移動方向に直交する方向（グリッド８７の幅方向）の成分（部分）を言うものとする。なお、具体的な一例を挙げると、毛Ｋの高さＨは、例えば３ｍｍ程度、先端側のつぶす寸法としては例えば、１〜２ｍｍ程度に設定した。この、つぶす寸法は、上述の取付台１０１が、図９に示す退避位置Ｍ１から図１１に示す清掃位置Ｍ２まで移動する距離に相当する。なお、清掃部材９６としては、例えば、一般的に使用される面ファスナーのうちの、ループ側の部分を、例えば、両面テープによって、取付台１０１の取付面１０１ｄに取り付けて使用することが可能である。

上述構成の帯電装置３７において、放電ワイヤ８５及びグリッド８７の清掃は、例えば、３０００枚、あるいは５０００枚のシートＰに画像形成を行うごとに行う。清掃を行うとき以外は、移動ベース９４は、図８に示すスクリュー９７の左端側のホームポジションＨＰに配置する。このとき、上述のように、取付台１０１は、退避位置Ｍ１に配置される。これにより、清掃部材９６の毛Ｋの先端は、グリッド８７に接触しない、あるいは接触する場合であっても、毛Ｋやグリッド８７を変形させないように、極めて軽く接触するようにする。清掃部材９６の毛Ｋが常時、グリッド８７に接触していると、毛Ｋが塑性変形してその弾性が低下したり、グリッド８７が変形して、感光ドラム３６との間隙がグリッド８７の長手方向で変化して、帯電時に感光ドラム３６表面の帯電電位がばらついたりするおそれがあるからである。

画像形成装置本体２側の駆動モータによって、駆動ギヤ９８を介してスクリュー９７が矢印Ｒ方向に回転されると、移動ベース９４が右方に移動して、図１０に示す清掃開始位置Ｐ１に配置される。これに伴い、取付台１０１は退避部材９２ａから離れてばね部材１０２に付勢されて、図１０に示す清掃位置Ｍ２に配置される。これにより、図１３に示すように、清掃部材９６の毛Ｋは、その先端側がグリッド８７に潰されて変形し、剛性が高い（腰が強い）線状の接触部Ｋ１を構成する。この状態で、さらにスクリュー９７が矢印Ｒ方向に回転されると、接触部Ｋ１がグリッド８７を摺擦しながら右方に移動する。このとき、毛Ｋは、有効接触部Ｌを構成するので、従来の直線状のブラシの毛とは異なり、この有効接触部Ｌにより、グリッド８７の幅方向の広範囲にわたって付着物を払拭することができ、さらに、グリッド８７に対して強い力で付着していた付着物に対しても、有効接触部Ｌがこれに引っかかって掻き取るように払拭することができるので、従来、払拭することができなかった付着物を確実に除去することができる。

移動ベース９４が、図１０に示す折返し位置Ｐ２に到達したら、搬送スクリュー９７を逆回転させる。これにより、移動ベース９４は、左方に向けて移動する。この復路についても、上述の往路の場合と同様に、グリッド８７の付着物を除去することができる。そして、移動ベース９４がホームポジションＨＰに近づくと、取付台１０１が退避位置Ｍ２に退避され、さらに移動ベース９４全体がホームポジションＨＰに戻る。これにより、搬送スクリュー９７の回転を停止する。

以上の実施形態では、清掃部材９６の毛Ｋのループ部の向きについて、このループ部によって形成される仮想平面Ｓが清掃部材９６の移動方向に直交する向きである場合について説明した。本発明は、これに限定されるものではない。例えば、図１３（ｃ）に示すように、仮想平面Ｓが、清掃部材９６の移動方向（矢印Ｄ方向）に対して直交するのではなく、直交する方向に対して傾斜角α（ただし、０＜α＜９０度）をもつような向きに毛Ｋ１を配置してもよい。この場合、毛Ｋ１の先端側がグリッド８７に押し付けられると、先端側が変形して、線状の接触部Ｋ１が形成されるので、この場合でも、有効接触部を確保することができる。ただし、傾斜角αが０のときの有効接触部Ｌに対して、傾斜角αが大きくなるほど、有効接触部Ｌは小さくなっていく。

ここで、グリッドにおける清掃対象となる領域のうちの移動ベースの移動方向に直交する方向の長さを清掃幅としたときに、複数の毛Ｋのループ部によって構成される複数の有効接触部が、清掃幅の全幅にわたって途切れることなく配置されるようにすれば、接触幅の全幅にわたって付着物を除去することができる。この場合、本発明においては、線状の接触部が形成され、さらに有効接触部が形成されるので、清掃部材として直線状の毛が多数植設された一般的なブラシを使用するのと比較して、毛Ｋの密度を低くすることが可能である。

上述では、本発明を帯電装置のグリッドを清掃する清掃部材に適用した場合を説明したが、本発明は、一般的な平面に付着した付着物を払拭する場合にも適用することが可能である。

画像形成装置全体を、その前側の左斜め上方から見た斜視図である。 画像形成装置全体を、その左側の後斜め上方から見た斜視図である。 左側から見た画像形成装置の内部の構造を模式的に示す図である。 感光ドラム、帯電装置、ドラムクリーナを有するドラムユニットを正面側から見た図である。 ドラムユニットを右側から見た図である。 帯電装置を正面側の右斜め上方から見た斜視図である。 帯電装置の正面図である。 図７に示す帯電装置から、左のブロック，右のブロック，シールドを取り外した状態を示す正面図である。 図８中のＡ−Ａ線矢視図である。 移動ベースが清掃開始位置及び折返し位置に移動した状態を説明する図である。 図１０中のＢ−Ｂ線矢視図である。 清掃部材の動作を説明する図である。 （ａ）〜（ｆ）は、清掃部材の毛の変形を説明する図である。

符号の説明

１……画像形成装置１、２……画像形成装置本体、２２……画像形成部、２４……シート搬送部、３６……感光ドラム（感光体、被帯電体）３７……帯電装置、３９……露光装置、４１……１次転写ローラ（転写装置）８４……シールド、８５……放電ワイヤ、８６……開口部、８７……グリッド、９４……移動ベース、９５……駆動手段、９６……清掃部材、ＨＰ……ホームポジション、Ｋ……毛、Ｋ１……接触部、Ｌ……有効接触部

Claims (6)

1. 被帯電体表面に対向するように配置され、前記被帯電体表面を帯電する帯電装置において、
   前記帯電バイアスが印加される放電ワイヤと、
   前記放電ワイヤの周囲を囲繞するとともに前記被帯電体表面に対向する部分に開口部を有する金属製のシールドと、
   前記開口部に配設されてグリッド電圧が印加されるメッシュ状のグリッドと、
   前記放電ワイヤに沿って移動可能な移動ベースと、
   前記移動ベースを移動させる駆動手段と、
   前記移動ベースに取り付けられて前記グリッドにおける前記放電ワイヤに向いた面側に配置され、前記移動ベースの移動により前記グリッドにおける前記放電ワイヤに向いた面を清掃する清掃部材と、を備え、
   前記清掃部材は、前記グリッドに接触するループ部を先端側に有する多数の毛が植毛されており、
   前記移動ベースは、
   前記駆動手段に係合される移動ベース本体と、
   前記移動ベース本体に昇降可能に支持され、前記清掃部材が取り付けられている取付台と、
   前記移動ベース本体と前記取付台との間に介装され、前記取付台を前記グリッドにおける前記放電ワイヤに向いた面側に向けて付勢するばね部材と、
   前記グリッドにおける前記放電ワイヤに向いた面側への前記取付台の移動を規制するストッパと、を有する、
   ことを特徴とする帯電装置。
2. 前記毛のループ部は、前記グリッドに接触して変形することで線状の接触部を形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 変形のない自然状態における前記ループ部によって形成される仮想平面が、前記移動ベースの移動方向に対して交差する方向を向くように、前記ループ部が形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
4. 前記線状の接触部のうち、前記移動ベースの移動方向に直交する方向の成分を有効接触部とし、また、前記グリッドにおける清掃対象となる領域のうちの前記移動ベースの移動方向に直交する方向の長さを清掃幅としたときに、
   複数の前記ループ部によって構成される複数の前記有効接触部が、前記清掃幅の全幅にわたって途切れることなく配置されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の帯電装置。
5. 前記移動ベースは、前記放電ワイヤの一方の端部に対応するホームポジションに配置された際に、前記グリッドから遠ざかる方向に退避されて、前記ループ部を前記グリッドに対して非接触又は点接触にする、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の帯電装置。
6. 被帯電体としての感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、帯電後の前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記トナー像をシートに転写する転写装置とを備えた画像形成装置において、
   前記帯電装置が、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の帯電装置である、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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