(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体と対向する開口を有する筐体と、
前記筐体内に設けられた放電ワイヤと、
前記開口に設けられたグリッド電極と、
前記開口を開閉するシャッタと、
前記グリッド電極を清掃する清掃部材と、
前記シャッタと前記清掃部材を前記開口の長手方向に沿って往復移動させ、回転駆動する駆動部材と、前記駆動部材に保持され前記駆動部材の回転駆動に伴い前記シャッタを移動させる第１の移動部材と、前記駆動部材に保持され前記駆動部材の回転駆動に伴い前記清掃部材を移動させる第２の移動部材を有する移動機構と、
前記シャッタが閉方向に移動するときに前記シャッタよりも前記清掃部材が所定距離先行するように前記シャッタと前記清掃部材との間に間隔を形成する機構と、
前記清掃部材の移動を停止させるストッパとを有し、
前記第２の移動部材は、前記駆動部材の回転に伴い前記シャッタが前記ストッパによって停止した前記清掃部材に向けて閉方向へ移動するとき前記駆動部材との空転を許容する保持部を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記第２の移動部材は前記ストッパと当接する当接部を備えることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記ストッパは前記筐体の長手方向端部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記シャッタと前記清掃部材との間に間隔を形成する機構は、前記シャッタを開くときに前記清掃部材の移動を停止させると共にシャッタを開方向に移動させることによって前記シャッタと前記清掃部材との間に所定距離の間隔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。
【請求項５】
前記ストッパを第１のストッパとし、前記シャッタと前記清掃部材との間に間隔を形成する機構は、前記シャッタを開くときに前記清掃部材のシャッタ開方向への移動を停止させる第２のストッパを備えることを特徴とする請求項４に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記第１のストッパは、前記筐体の長手方向一端部に設けられ、前記第２のストッパは、前記筐体の長手方向他端部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の帯電装置。
【請求項７】
前記シャッタが閉方向への移動を終了したとき、前記被帯電体側から見て前記シャッタの閉方向端部と前記清掃部材の少なくとも一部が重なって配置されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項８】
前記駆動部材はスパイラル状の溝が形成されたスクリュであり、前記保持部は前記スクリュの溝と係合する係合部と前記係合部を加圧する加圧部を備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項９】
感光体と、
放電ワイヤと、前記放電ワイヤを囲み前記感光体に対向する開口を有する筐体と、前記開口に設けられたグリッド電極と、前記開口を開閉するシャッタと、前記グリッド電極を清掃する清掃部材と、前記シャッタと前記清掃部材を前記開口の長手方向に沿って往復移動させる移動機構を有し、前記感光体を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電した感光体上にトナー像を形成するトナー像形成装置と、
前記シャッタと前記清掃部材の間隔を調整する調整機構とを有し、
前記調整機構は、前記シャッタが閉方向に移動するときに前記清掃部材を先行して移動させ、前記シャッタが閉まるときに前記シャッタの閉方向先端部と前記清掃部材との間隔を縮めることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
帯電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体をコロナ帯電器で帯電する電子写真方式の画像形成装置が知られている。とりわけ、感光体の帯電電位を安定させるためにグリッド電極を備えるスコロトロンと呼ばれるコロナ帯電器を用いた製品が知られている。
【０００３】
コロナ帯電器の使用に伴い、グリッド電極に異物（トナー、外添剤、放電生成物など）が付着すると感光体に帯電むらが生じる。
【０００４】
他方、空気中でコロナ放電が生じると放電生成物（オゾン、窒素酸化物など）が生じる。これが感光体に付着堆積すると高湿環境下で吸湿すると、画像流れと呼ばれる画像不良を引き起こす原因となる。
【０００５】
そこで、グリッド電極の表面を清掃する清掃部材とコロナ帯電器の開口をシート状のシャッタを開口の長手方向に移動させることで、グリッド電極の清掃を行うとともに開口を遮蔽する構成が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０６３５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、シャッタとグリッド電極を清掃する清掃部材の両方を備える構成で、清掃によりグリッド電極から落下する異物がシャッタ上に堆積すると、堆積した異物の塊がシャッタが移動した時の振動等によって感光体上に落下して画像不良が発生するおそれがあるため好ましくない。そのため、グリッド電極を清掃する清掃部材とシャッタの先端との間に異物がシャッタへ堆積しないように開口長手方向に隙間を設け、異物の塊がシャッタへ落下することを抑制することが考えられる。
【０００８】
しかし、開口長手方向に清掃部材とシャッタ先端との間に隙間を設けた構成において、シャッタでコロナ帯電器の開口全域を遮蔽しようとすると、コロナ帯電器の大型化を招いてしまう。
【０００９】
そこで、グリッド電極を清掃する清掃部材と帯電装置の筐体に設けられた開口と感光体との間を遮蔽するシャッタを移動させる構成において、シャッタ上への異物の堆積を抑制しつつ帯電装置の大型化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明の帯電装置は「被帯電体と対向する開口を有する筐体と、前記筐体内に設けられた放電ワイヤと、前記開口に設けられたグリッド電極と、前記開口を開閉するシャッタと、前記グリッド電極を清掃する清掃部材と、前記シャッタと前記清掃部材を前記開口の長手方向に沿って往復移動させ、回転駆動する駆動部材と、前記駆動部材に保持され前記駆動部材の回転駆動に伴い前記シャッタを移動させる第１の移動部材と、前記駆動部材に保持され前記駆動部材の回転駆動に伴い前記清掃部材を移動させる第２の移動部材を有する移動機構と、前記シャッタが閉方向に移動するときに前記シャッタよりも前記清掃部材が所定距離先行するように前記シャッタと前記清掃部材との間に間隔を形成する機構と、前記清掃部材の移動を停止させるストッパとを有し、前記第２の移動部材は、前記駆動部材の回転に伴い前記シャッタが前記ストッパによって停止した前記清掃部材に向けて閉方向へ移動するとき前記駆動部材との空転を許容する保持部を有する」ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
グリッドを清掃する清掃部材とシャッタを備える帯電装置で、シャッタ上への異物の堆積を抑制しつつ帯電装置の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略断面図。
【図２】実施例に係るコロナ帯電器の外観を示す図。
【図３】実施例に係るコロナ帯電器の斜視図。
【図４】実施例に係るコロナ帯電器のシャッタ収納部近傍の拡大図。
【図５】実施例に係るコロナ帯電器のシャッタ開閉制御を説明するための図。
【図６】実施例に係るシャッタが開いた状態を示す図。
【図７】実施例に係るシャッタ閉動作状態を示す図。
【図８】実施例に係るシャッタの開閉機構を示す図。
【図９】実施例に係る帯電器短手方向を示した概略図。
【図１０】実施例に係るコロナ帯電器のシャッタ開閉動作時の側面図。
【図１１】実施例に係るシャッタが閉じた状態を示す図。
【図１２】実施例に係るコロナ帯電器の装置前側近傍の斜視図
【図１３】実施例に係るコロナ帯電器の駆動機構を示す概略断面図
【図１４】実施例に係るコロナ帯電器のシャッタ開閉動作完了位置を示す概略断面図
【図１５】実施例に係るコロナ帯電器のシャッタ開閉動作を示す概略断面図
【図１６】実施例に係るコロナ帯電器のシャッタ開閉動作を示す概略の拡大図
【図１７】実施例に係るコロナ帯電器のグリッド電極上の異物の挙動を示す図およびグラフ
【図１８】実施例に係るコロナ帯電器のグリッド清掃時のブラシの撓みを示す概念図
【図１９】実施例に係るコロナ帯電器のブラシ先端の位置関係を示す概略断面図
【図２０】実施例に係るコロナ帯電器のグリッド清掃時のブラシの挙動を示す斜視図
【図２１】実施例に係るコロナ帯電器のグリッド清掃時のブラシの挙動を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、画像形成装置の概略構成を説明した後、帯電装置について図面を用いて詳しく説明する。なお、構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１４】
まず、画像形成装置の概略構成について簡単に説明した後、本実施例の帯電装置（コロナ帯電器）について詳しく説明する。
【００１５】
§１．｛画像形成装置の概略について｝
以下に、プリンタ１００の画像形成に関わる部位（画像形成部）について簡単に説明する。
【００１６】
■（装置全体の概略構成について）
図１の（ａ）は画像形成装置としてのプリンタ１００の概略構成を説明するための図である。画像形成装置としてのプリンタ１００は第１から第４のステーションＳ（Ｂｋ〜Ｙ）を備え、それぞれの感光ドラム上に異なるトナーで画像を形成する。図１の（ｂ）は画像形成部としてのステーションを拡大した詳細図である。各ステーションは、感光ドラム上に形成された静電像を現像するトナーの種類（分光特性）を除き略同一であるため、第１のステーション（Ｙ）を代表して説明する。
【００１７】
画像形成部としての最も上流側に位置するステーションＳ（Ｙ）は被帯電体としての感光体である感光ドラム１と、感光ドラム１を帯電する帯電装置としてのコロナ帯電器２を備える。感光ドラム１はコロナ帯電器２により帯電された後、トナー像形成装置を構成するレーザスキャナ３からの露光Ｌにより感光ドラム上に静電像が形成される。感光ドラム１上（像担持体上）に形成された静電像はトナー像形成装置を構成する現像装置４に収容されるイエロートナーによりトナー像へ現像される。感光ドラム１上に現像されたトナー像は転写部材としての転写ローラ５により中間転写体としての中間転写ベルトＩＴＢへと転写される。中間転写ベルトへと転写されずに感光ドラム１上に付着した転写残トナーはクリーニングブレードを備える清掃装置６により清掃除去される。なお、感光ドラム１上（感光ドラム上）にトナー像を形成するために関与するコロナ帯電器、現像器などを画像形成部と呼ぶ。なお、コロナ帯電器２（帯電装置）については後に詳述する。
【００１８】
このように、各ステーションが備える感光ドラム１から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の順に転写されたトナー像は中間転写ベルト上に重ねられる。そして、重ねられたトナー像は２次転写部ＳＴにおいてカセットＣから搬送された記録材へ転写される。２次転写部ＳＴにおいて記録材へと転写されずに中間転写ベルト上に残留したトナーは不図示のベルトクリーナにより清掃される。記録材上に転写されたトナー像はトナーと接触してトナーを加熱溶融させて記録材へ加熱定着する定着装置Ｆにより記録材へと定着され、画像が定着された記録材は機外へと排出される。以上が装置全体の概略構成である。
【００１９】
§２．｛コロナ帯電器の概略構成について｝
本実施例に係る帯電装置の構成について説明する。
【００２０】
■（コロナ帯電器の基本構成について）
図２を用いて詳しく説明する。図２の（ａ）、図２の（ｂ）、図２の（ｃ）はそれぞれコロナ帯電器の側面図、俯瞰図、断面図である。また、図３の（ａ）はコロナ帯電器の斜視図である。
【００２１】
図２の（ｃ）に示すように、コロナ帯電器２は、放電ワイヤ２ｈと、これを囲むように設けられたコの字状のシールド２ｂを含む筐体と、筐体の開口部に設置された制御電極としてのグリッド電極であるグリッド２ａと、を備える（スコロトロンタイプ）。本実施例において、放電ワイヤ２ｈよりも感光体側（被帯電体側）においてコロナ帯電器の長手方向に張架されたグリッド２ａは、平板状のエッジンググリッドを用いた。なお、放電ワイヤ２ｈはコロナ帯電器長手方向にシールド２ｂの内側に張架される。
【００２２】
また、コロナ帯電器２の放電ワイヤ２ｈには不図示の高圧電源から高圧電圧が印加される。同様に、グリッド２ａには別の不図示の高圧電源から高圧電圧が印加される。なお、図２の（ａ）側面図からも明らかなように、コロナ帯電器２は感光ドラム１の母線に沿って設置されており、コロナ帯電器２の長手方向は感光ドラム１の軸線方向と平行な関係にある。制御電極としてのグリッド電極であるグリッドに所定の電圧を印加することにより、放電ワイヤから感光体へ流れる電流を制御し、感光体の帯電電位を所望の電位へ収束させることができる。
【００２３】
放電ワイヤ２ｈとして、ステンレススチール、ニッケル、モリブデン、タングステンなどを用いるのがよい。本実施例においては、金属の中で非常に安定性の高いタングステンを帯電ワイヤ２ｈとして使用した。また、放電ワイヤの直径を４０μｍ〜１００μｍにすることが好ましい。本実施例においては、放電ワイヤ２ｈの直径は６０μｍのタングステンワイヤを使用した。グリッド２ａの基材はオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる厚さ約０．０３ｍｍの薄板上の板金にエッチング加工によって多数の貫通孔となるメッシュ（開口部）が形成されたものを使用した。また、基材となるＳＵＳ上にコロナ放電によって発生する放電生成物に対して化学的に不活性度が高い材料で保護層を形成した。具体的には、テトラヘデラルアモルファスカーボン（ＴｅｔｒａｈｅｄｒａｌＡｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｃａｒｂｏｎ：以下、ｔａ−Ｃと称す）を蒸着により保護層（表面層）を成膜した。
【００２４】
なお、本実施例では上記で示した基材に限定されるわけではなく他のオーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、あるいは、フェライト系ステンレス鋼等を使用しても良い。本発明において表面層に用いるｔａ−Ｃとは、一般的にＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）の一種である。ＤＬＣの構造は通常水素を若干含有したダイヤモンド結合（ｓｐ３結合）とグラファイト結合（ｓｐ２結合）とが混在した非晶質（アモルファス）構造をとる。
【００２５】
■（清掃部材について）
放電電極としての放電ワイヤと制御電極としてのグリッド電極であるグリッドを清掃する清掃部材について説明する。図２の（ａ）、図２の（ｂ）に示すように、本実施例のコロナ帯電器は、放電ワイヤ２ｈを清掃する清掃パット１１ａを備える。また、グリッド２ａを清掃する清掃部材としてのグリッド清掃部材２５０を備える。
【００２６】
清掃パット１１ａとグリッド清掃部材２５０は駆動モータＭの駆動を受けて回転する駆動部材であるスクリュ１２ｂによって、コロナ帯電器の長手方向に移動する。図３の（ｂ）に示すように、グリッド２ａを清掃するグリッド清掃部材２５０はグリッド２ａの放電ワイヤ側の面と接触してグリッド２ａを清掃する。
【００２７】
本実施例において、ワイヤ清掃部材としての清掃パッド１１ａはスポンジを用い、ワイヤ２ｈを両側から挟むように配置した。また、グリッド用清掃部材としてのグリッド清掃部材２５０は、アクリル系ブラシを難燃化処理し、基布に織り込んだものを使用した。なお、これ以外にも、ナイロン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等の部材を使用しても良い。また、植毛系に限らず、フェルト、スポンジのような弾性体や、アルミナ、炭化珪素などの研磨剤を塗布したシートを使用しても良い。
【００２８】
■（シャッタ及びシャッタ収納部について）
図４を用いてシャッタ２１０とシャッタ２１０を巻取り収納する構成について説明する。
【００２９】
コロナ帯電器２は、シールド２ｂを有する筐体の感光ドラム１に対向する開口（幅約３６０ｍｍ）を遮蔽するシート状のシャッタ２１０を備える。シャッタ２１０はグリッド２ａと感光ドラム１の間の隙間を移動して筐体の開口を開閉する。シャッタ２１０の短手方向の幅はコロナ帯電器２の短手方向の幅よりも大きい。なお、開口を遮蔽するとは開口の感光体と対向する方向において略遮蔽されていれば良く、シャッタの取り付け公差などによる隙間がある場合も含まれる。
【００３０】
本実施例のシャッタ２１０はレーヨン製の厚み３０μｍの不織布を用いた。なお、シャッタ２１０はシート状であれば材質はなんでも良く、ナイロン繊維を編んだものや、ウレタンやポリエステルを用いたフィルムを用いてもよい。
【００３１】
シャッタ２１０は、コロナ帯電器２の長手方向の端部においてシャッタを巻き取る巻取り機構２１１によりロール状に巻き取られて収納される。この巻取り機構２１１はシャッタ端部を固定したローラと、ローラを付勢するねじりコイルばねを備える。シャッタ２１０はコイルバネによりシャッタを巻き取る方向（開口開き方向）に付勢され、これによりシャッタの長手中央が垂れにくくなる。巻取り機構２１１は、巻取り機構２１１を保持する保持ケース２１４ととともに前ブロック２０１に保持されている。保持ケース２１４のシャッタ引出部近傍には、シャッタ２１０がグリッド２ａのエッジや張架部とそのつまみなどと当接しないようにするためガイド（案内）するガイドコロが配置されている。
【００３２】
また、シャッタ２１０の長手方向の他端はシャッタ固定部材としての板ばね１７に固定されている。板ばね１７はシャッタを保持し閉方向に牽引すると共に、シート状のシャッタをアーチ形状に規制することでシートにコシを与えている。具体的には、シャッタの短手方向の中央部を放電ワイヤ側に向けて凸形状となるように板ばね１７で規制している。
【００３３】
さらに、シャッタ２１０の先端近傍を保持する牽引部材兼規制部材としての板ばね１７は移動部材としてのキャリッジ２１３に接続されている。なお、本実施例のシャッタ２１０の厚みは０．１５ｍｍ、板ばね２１２は厚さ０．１０ｍｍの金属材料を用いた。
【００３４】
キャリッジ２１３がコロナ帯電器の上方に設けられた駆動部材としてのスクリュ１２ｂからの回転駆動を受けて、奥側（開口閉方向）に移動すると、シャッタ２１０は巻取り機構２１１から引き出される。また、キャリッジ２１３が手前側（開口開方向）に移動すると、シャッタ２１０は巻取り機構２１１により巻き取られて保持ケース２１４に収納される。その際、清掃パッド２１６とグリッド清掃部材２５０も同時に駆動する。
本実施例では、シャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０が単一のスクリュ１２ｂにより駆動されるため、シャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０は連動して動作する。駆動源を複数設ければ、それぞれ独立に駆動する構成も考えられるが、コストダウンを考慮すると、本実施例のような連動する構成にした方が好ましい。
【００３５】
§３．｛シャッタの開閉制御について｝
以下に、本実施例のコロナ帯電器の開口をシャッタで開閉する制御について説明する。
【００３６】
■（シャッタの開閉制御について）
コロナ帯電器２のシャッタの開閉制御について簡単に説明する。図５の（ａ）は制御回路を模式的に示したブロック図、図５の（ｂ）は制御内容を説明するためのフローチャートである。図５の（ａ）に示すように、制御手段としての制御回路（コントローラ）Ｃは、内部に保持されたプログラムに従い、駆動源としての駆動モータＭ、高圧電源Ｓ、ドラムモータＤを制御する。また、ポジションセンサ１５、２６はフラグの有無を制御回路に通知する。
【００３７】
以下に、画像形成動作中のコロナ帯電器の動作についてフローチャートを用いて説明する。画像形成信号を受け、制御回路Ｃはポジションセンサ１５の出力に基づき、シャッタ２１０が閉じた状態である場合、駆動モータＭを駆動して開口を開くようにシャッタ２１０を移動させ、シャッタが開いた事をポジションセンサ１５により確認する（Ｓ１０１）。続いて、シャッタ２１０を退避させた状態（開口開）で、ドラムモータＤを駆動して感光ドラム１を回転させる（Ｓ１０２）。また、感光ドラムを帯電するために、制御回路Ｃは高圧電源Ｓから放電ワイヤ２ｈ及びグリッド２ａに対して帯電バイアスを印加するように制御する（Ｓ１０３）。
【００３８】
コロナ帯電器２によって帯電された感光ドラム１に、他の画像形成部が作用させて、シート上に画像が形成される（Ｓ１０４）。画像形成終了後、制御回路Ｃはコロナ帯電器２への帯電バイアスの印加を停止させ（Ｓ１０５）、続いて感光ドラム１の回転を停止させる（Ｓ１０６）。感光ドラム１回転停止後、制御回路Ｃは駆動モータＭを逆回転させてシャッタ２１０で開口を閉じる動作を実行させる（Ｓ１０７）。なお、画像形成直後にシャッタ２１０の閉動作を行っても、画像形成終了から所定の時間経過後に閉動作を実行してもよい。
【００３９】
§４．｛シャッタと清掃部材の位置関係について｝
以下に、シャッタと清掃部材の位置関係について断面図を用いて説明する。まず、本実施例のシャッタとグリッドを清掃する清掃部材を開口長手方向に移動させる移動機構について説明する。その後、シャッタが開口を開閉する際のシャッタと清掃部材の位置関係について断面図を用いて説明する。
【００４０】
■（シャッタの移動機構について）
シャッタ２１０の移動機構について説明する。図６、図７はシャッタ２１０の開状態、閉状態を示したものであり、図８は移動機構の詳細を示した斜視図であり、図９はコロナ帯電器の長手方向一端側から見た断面図を示したものである。
【００４１】
この移動機構は、駆動源としての駆動モータＭ、巻取り機構２１１、シャッタ２１０を保持する第１の移動部材２１、グリッド清掃部材２５０を保持する第２の移動部材１２、駆動部材としてのスクリュ１２ｂを有している。なお、本実施例では駆動モータＭを帯電装置の駆動機構として含めているが、画像形成装置における帯電装置外に駆動モータＭを有している構成でも良く、この場合には移動機構に駆動モータＭは含まれない。これらにより、シャッタ２１０をその長手方向（主走査方向）に沿って開閉移動させることができる。また、図６に示すように、シャッタ２１０の開動作完了を検知するシャッタ開検知装置１５および閉動作完了を検知するシャッタ閉検知装置２６が設けられている。
【００４２】
このシャッタ開検知装置１５およびシャッタ閉検知装置２６はフォトインタラプタを備える。そして、第１の移動部材２１が開動作完了位置および閉動作完了位置に到達すると、フォトインタラプタ１５、２６が遮光部材２１ｃにより遮光される。これにより、フォトインタラプタ１５、２６はシャッタ２１０の開動作完了および閉動作完了を検知する仕組みとなっている。つまり、シャッタ開検知装置１５およびシャッタ閉検知装置により第１の移動部材２１の遮光部材２１ｃを検知した時点で、駆動モータＭの回転を停止させる構成となっている。
【００４３】
図８、図９に示すように、シャッタ２１０の閉方向先端側には、シャッタの短手方向中央部が両端部よりもコロナ帯電器側に突出するようにシャッタ２１０の形状を規制する規制手段として機能するシャッタ固定部材１７が設けられている。このシャッタ固定部材１７は、第１の移動部材２１に一体で備えられた連結部材２１ｂに係止固定されている。また、第１の移動部材２１は、スクリュ１２ｂに螺合するように設けられた保持部としての駆動伝達部材２２を有しており、この駆動伝達部材２２を介して駆動部材としてのスクリュ１２ｂに駆動連結されている。図示していないが、この駆動伝達部材２２は第２の移動部材１２にも設けられており、第２の移動部材１２も駆動伝達部材２２を介してスクリュ１２ｂに駆動連結されている。さらに、第１の移動部材２１と第２の移動部材１２は、コロナ帯電器２上に設けられたレール２ｃ上を主走査方向にのみ移動できるように螺合されており、第１の移動部材２１と第２の移動部材１２がスクリュ１２ｂと共に回転してしまうのを防止している。
【００４４】
図６および図８に示すように、スクリュ１２ｂはスパイラル状の溝が形成されており、その一端部にはギア１８が接続されている。一方、駆動モータＭの先端にはウォームギア１９が接続されており、駆動モータＭの駆動力をウォームギア１９とギア１８との噛み合い部を介してスクリュ１２ｂへと伝達する。そして、スクリュ１２ｂが駆動モータＭにより回転駆動されると、第１の移動部材２１がこのスパイラルの溝に沿って主走査方向へ移動する。従って、駆動モータＭによりスクリュ１２ｂが駆動されると、第１の移動部材２１と一体化されている連結部材２１ｂを介して、シャッタ２１０に開閉方向への移動力が伝達される構成となっている。
【００４５】
第２の移動部材１２には、放電ワイヤ２ｈを清掃する清掃パッド１４および清掃部材としてのグリッド清掃部材２５０を保持する連結部材１２ｆが一体で備えられている。従って、駆動モータＭによってシャッタ２１０が上述のように主走査方向（Ｘ、Ｙ方向）へ移動するのと同時に、清掃パッド１４およびグリッド清掃部材２５０も同一方向へと移動する。これにより、放電ワイヤ２ｈの清掃を行う清掃パッド１４とグリッド２ａの清掃を行うグリッド清掃部材２５０およびシャッタ２１０とを同一の駆動モータＭで駆動することが可能となる。
【００４６】
■（シャッタの開閉動作と各部材の位置関係について）
図１０の（ａ）はキャリッジ２１３がホームポジションにある状態におけるコロナ帯電器２の側面図である。第２の移動部材１２には清掃部材２５０が保持されて、一体でコロナ帯電器２の長手方向に移動する。図１０の（ａ）の状態（シャッタ開放状態）では、グリッド２ａは感光ドラム１と略平行に張架されている。また、グリッド２ａと感光ドラム１の間隔は略中央の近接部で１．０〜１．５ｍｍ程度となっている。なお、本実施例においてグリッド２ａと感光ドラム１が略平行とは、グリッド２ａの梁線とドラム状の感光ドラム１の母線が３度以内であることを指す。
【００４７】
ここで、シャッタ２１０の先端部（閉方向の一端）はシャッタ２１０を牽引する例えば板ばねからなるシャッタ固定部材１７の厚み分だけ厚い。当然、組立て精度を上げて板ばね部分を感光ドラム１とグリッド２ａの隙間（約１ｍｍ）を通すことは可能だがコストアップを招く。コロナ帯電器２の組立て誤差を考慮しても、感光ドラム１にシャッタ固定部材１７が接触させない代わりにシャッタ固定部材１７とグリッド２ａと摺擦させると、シャッタ２１０がグリッド２ａと摺擦し易くなるため好ましくない。とりわけ、薄板形状のグリッド２ａに複数の開口部を備えるエッチンググリッドを用いた場合、感光ドラム１とグリッド２ａの間のギャップが狭い状態でシャッタ２１０の開閉動作を行うと、厚みのあるシャッタ固定部材１７部分がグリッドに引っ掛かる可能性がある。
【００４８】
そこで本実施例のコロナ帯電器は、シャッタ２１０先端部を牽引するシャッタ固定部材１７がグリッド２ａと接触し難くするために、グリッド２ａを放電ワイヤ２ｈ側に引き込んで退避させる機構を第２の移動部材１２に設けている。図１０（ｂ）に示すように、グリッド清掃部材２５０の移動中は、グリッド２ａが退避して、シャッタ固定部材１７やシャッタ２１０がグリッド２ａと摺擦することを抑制することができる。なお、シャッタ固定部材１７はグリッド張架部２０７、２０９の間を移動するため、グリッドは放電ワイヤ側にスムーズに変形することができる。グリッド２ａを放電ワイヤ２ｈ側に退避させることにより、グリッド清掃部材２５０とグリッド２ａが、所定量で接触し、グリッド清掃部材２５０によりグリッド２ａ上を清掃可能となる。
【００４９】
次に、シャッタ２１０が開いた状態について説明する。図６に示すようにシャッタ開検知装置１５が反応するまで駆動モータＭが動作し、シャッタ開検知装置１５が反応してシャッタ２１０が停止する。その際、シャッタ２１０は第２の移動部材１２とシャッタ２１０との間に所定の距離を保ち停止する。シャッタ２１０が開いた状態での第２の移動部材１２とシャッタ２１０との距離については、本件の効果には影響がないので、いくつでもよい。
【００５０】
シャッタ２１０を開ける際（開動作開始時）の第２の移動部材１２とシャッタ２１０との距離が、シャッタ２１０が開いた状態（開口開状態）での第２の移動部材１２とシャッタ２１０との距離よりも小さい場合について説明をする。図６に示すように、駆動モータＭはシャッタ開検知装置１５が反応するまで動作するが、シャッタ開検知装置１５が検知する前に、第２の移動部材１２がストッパとしての前ブロック２０１に突き当たり、第２の移動部材１２だけが停止する。ここで、スクリュ１２ｂが回転して、駆動伝達部材２２を通して第２の移動部材１２に駆動伝達しているが、第２の移動部材１２が前ブロックで突き当たっているため、板バネ状である駆動伝達部材２２が、回転するスクリュ１２ｂの溝から外れ、第２の移動部材１２には駆動が伝わらない。その後、シャッタ２１０には同じく駆動伝達部材２２を有する第１の移動部材２１を介してスクリュ１２ｂから駆動が伝わっているため、シャッタ２１０は移動を継続し、シャッタ開検知装置が反応するまで駆動モータが動作し、シャッタ開検知装置が反応してシャッタ２１０が停止する。これにより、図６の状態（シャッタ開放状態）では、シャッタ２１０と第２の移動部材１２との距離が開いた状態となる。
【００５１】
次に、シャッタ２１０を閉める際について説明する。シャッタ２１０を閉める際に、シャッタ２１０と第２の移動部材１２との距離が閉じた状態のまま移動するようにした場合、グリッド清掃部材２５０で除去した異物がシャッタ２１０上に落下する事が考えられる。そこで、図１０の（ｂ）に示すように、シャッタ２１０と第２の移動部材１２との距離が開いた状態のまま移動させ、グリッド清掃部材２５０で除去した異物がシャッタ２１０上への落下を抑制する。しかし、この場合、シャッタ２１０を閉めた際、図１１の（ｄ）のように、シャッタ２１０で開口全域を覆うためには、帯電器を大きくする必要がある。
ここで、図１１の（ｃ）のように、帯電器の大きさを変更しない場合、シャッタ２１０と第２の移動部材１２との間隔から放電生成物が感光ドラム上に落下し、画像流れが発生する可能性がある。
【００５２】
シャッタ２１０の閉方向への移動終了時にシャッタ２１０と第２の移動部材１２との間隔が閉じている場合において、図１１の（ｂ）のように、シャッタ２１０でグリッドの開口部全域を覆うには、グリッド清掃部材２５０の大きさ分、帯電器の大きさが大きくなる。
【００５３】
そこで、本実施例のようにシャッタ２１０が閉方向への移動を完了した際、図１１の（ａ）のように、開口をシャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０で覆った場合、帯電器をより小さくすることが可能となる。
【００５４】
すなわち、シャッタ２１０を閉じる際、シャッタ２１０と清掃部材２５０との間隔を閉じて開口をシャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０で覆うことで、帯電器を大きくすることなく、グリッドの開口部全域を覆うことが可能となる。
【００５５】
なお、シャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０の距離が０であることが良いが、位置精度と本件の効果とを考慮すると、シャッタ先端がグリッド清掃部材２５０の一部と重なっても良い。これにより、グリッド上方から感光ドラム上に落下する放電生成物の量を抑制し、放置による画像流れを防止する。
【００５６】
シャッタ２１０が閉じる際には、シャッタ閉検知装置２６により第１の移動部材２１の遮光部材２１ｃを検知するまで、駆動モータＭが回転する。しかし、第２の移動部材１２が帯電器のストッパとしての奥ブロック２０２に突き当たるため、板バネ状である駆動伝達部材２２が、回転するスクリュ１２ｂの溝から外れ、駆動が伝わらず、第２の移動部材１２がシャッタ２１０よりも先に停止する。その後、シャッタ２１０はシャッタ閉検知装置２６がシャッタ２１０が閉まっていることを検知するまで移動を継続するため、シャッタ閉状態では、第２の移動部材１２に設けられているグリッド清掃部材２５０と、シャッタ部材との両方で開口全域を遮蔽することが可能である。
【００５７】
次に、シャッタが開く方向に移動する際について説明する。シャッタ２１０と清掃部材２５０との距離が閉じた状態のままで移動する。本実施例では、シャッタが開く方向に移動する際、シャッタ２１０と清掃部材２５０との距離が閉じた状態であるが、開いた状態でも良い。
【実施例２】
【００５８】
本実施例において、画像形成装置及びコロナ帯電器２の基本構成、シャッタ２１０の動作フローは実施例１と同様であり、本実施例では、シャッタ２１０が閉方向に移動しているときは、グリッド清掃部材２５０とシャッタ２１０の先端に所定の距離を開けて移動を行い、シャッタ２１０が閉動作完了位置に到達した時にシャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０の少なくとも一部が重なる位置になるように動作が行われる。
【００５９】
■（シャッタ、清掃部材の駆動機構について）
本実施例におけるシャッタ２１０の開閉機構及び清掃部材の移動機構について説明する。本実施例においても、第１の移動部材２１及び第２の移動部材１２とスクリュ１２ｂとの駆動を伝達するために、独立で駆動力の伝達と切断（空転）を切り替えることが可能な保持部としての駆動伝達手段２２を第１の移動部材２１及び第２の移動部材１２がそれぞれ備えている。
【００６０】
具体的には、図８、図１２に示す通り、駆動伝達手段２２は、スクリュ１２ｂの外周部のスパイラル状の溝と係合し、第１の移動部材２１と第２の移動部材１２にそれぞれ接続されている。第１の移動部材２１と第２の移動部材１２に取り付けられている駆動伝達手段２２は、同じ部材を使用している。
【００６１】
次に駆動伝達手段２２の駆動の伝達、切断（空転）について説明する。図１２に示すように、駆動伝達手段２２は、スクリュ１２ｂのスパイラル状の溝と係合する係合部２２ａと、係合部２２ａをスクリュ１２ｂの径方向に所定の力Ｆで加圧する加圧部２２ｂを備えている。
【００６２】
図１３にスクリュ１２ｂと駆動伝達部材２２の関係を示した模式図を示し、スクリュ１２ｂが回転することによって駆動伝達部材２２に与える力を説明する。スクリュ１２ｂは回転することによって、係合部２２ａに対し、スクリュ１２ｂの軸方向の分力ｆ１と径方向の分力ｆ２の２方向の力を与えている。通常状態では、加圧部からの力Ｆはスクリュ１２ｂの回転によって発生する径方向の分力ｆ２よりも大きくなるよう設定されている。これより、スクリュ１２ｂが回転しても、係合部２２ａがスクリュ１２ｂのスパイラル状の溝と係合した状態は維持され、駆動伝達部材２２が取り付けられた第１の移動部材２１および第２の移動部材１２はスクリュ１２ｂから軸方向の分力ｆ１を受けてスクリュ１２ｂの軸方向に移動する。
【００６３】
一方、第１の移動部材２１や第２の移動部材１２を移動させる際に大きな負荷がかかった状態、例えば第１の移動部材２１や第２の移動部材１２が可動範囲の端部に突き当たった場合などでは、係合部２２ａにかかる負荷は大きくなり、それに合わせて係合部２２ａにかかるスクリュ１２ｂの径方向の分力ｆ２も大きくなる。径方向にかかる分力ｆ２が加圧部２２ｂからの力Ｆよりも大きくなると、加圧部２２ｂが押し上げられ、係合部２２ａがスクリュ１２ｂのスパイラル形状の溝から外れる。これより、スクリュ１２ｂが回転しても第１の移動部材２１や第２の移動部材１２にはスクリュ１２ｂの軸方向の分力ｆ１は伝わらなくなり、第１の移動部材２１や第２の移動部材１２はスクリュ１２ｂの軸方向に移動しなくなる。
【００６４】
駆動伝達手段２２があることによって、第１の移動部材２１や第２の移動部材１２が可動範囲端部で突き当て部材に突き当たった場合でも、スクリュ１２ｂを回転させるための負荷は一定値よりは大きくならず、スクリュ１２ｂは回転し続けることが可能となる。そのため、第１の移動部材２１と第２の移動部材１２のうちどちらかの一つの移動部材が先に可動範囲端部に突き当たった場合でも、他の移動部材を移動させ続けることが可能となる。
【００６５】
■（シャッタ・グリッド清掃の動作について）
シャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０の動作について説明する。図１４（ａ）、（ｂ）にシャッタ２１０が開動作完了位置（ホームポジション）、と閉動作完了位置に存在する場合の断面を模式的に示す。また、図１５（ａ）にシャッタ２１０の閉動作途中、図１５（ｂ）に開動作途中を模式的に示す。
【００６６】
図１４（ａ）に示すように、シャッタ２１０およびグリッド清掃部材２５０がホームポジションに存在するとき、シャッタ２１０を移動させる第１の移動部材２１とグリッド清掃部材２５０を移動させる第２の移動部材１２は、互いに離れた状態で待機している。このとき、第１の移動部材２１は、第２の移動部材１２に対してシャッタ２１０の閉動作方向の上流側に位置している。
【００６７】
まず、シャッタ２１０の閉動作について説明する。シャッタ２１０が閉動作を開始すると、駆動モータＭからスクリュ１２ｂに駆動力が伝達される。スクリュ１２ｂからの駆動力は第１の移動部材２１と第２の移動部材１２両方に対して同時に伝達されるため、シャッタ２１０の閉動作を行う場合、第１の移動部材２１と第２の移動部材１２は同時にシャッタ閉方向に移動を開始する。これより、シャッタ２１０が閉じる途中の状態は図１５（ａ）に示すようにグリッド清掃部材２５０とシャッタ２１０はホームポジションでの位置関係を維持したまま動作することとなる。図１６（ａ）にシャッタ２１０の閉動作中のグリッド清掃部材２５０とシャッタ２１０先端近傍の状態を模式的に示す。図１６（ａ）に示すように、シャッタ２１０が閉動作中には、グリッド清掃部材２５０のブラシ部先端がシャッタ２１０側に撓みながら移動する。これより、シャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０は少なくともグリッド清掃部材２５０の撓み分以上離れた距離Ｄ１を維持して移動することで、グリッド清掃によってグリッド２ａ上にあった異物がシャッタ２１０先端近傍に落下し、堆積することを防止できる。
【００６８】
次にシャッタ２１０が閉動作完了位置に到達する直前の動作の説明を行う。シャッタ２１０を閉じる動作では、先に第２の移動部材１２が可動範囲端部に到達し、その後、第１の移動部材２１が閉動作完了位置に到達するように設定されている。これより、まず第２の移動部材１２が可動範囲端部、具体的にはストッパとしての奥ブロック２０２に突き当たることで、駆動伝達手段２２が第２の移動部材１２への駆動力の伝達を切断してスクリュ１２ｂは空転する。そして、グリッド清掃部材２５０が停止することでグリッド清掃は終了する。
【００６９】
グリッド清掃が終了した後も、第１の移動部材２１は移動を続け、図１４（ｂ）に示すようにシャッタ２１０の先端がグリッド清掃部材２５０の一部と重なる位置になった時に、シャッタ閉検知装置２６によってシャッタ２１０が閉動作完了位置に来たことの検知を行う。シャッタ閉検知装置２６が検知することで駆動モータＭは回転を停止し、シャッタ２１０の閉動作が完了する。
【００７０】
図１６（ｂ）にシャッタ閉動作完了位置でのグリッド清掃部材２５０とシャッタ２１０先端近傍を模式的に示す。図１６（ｂ）に示すように、グリッド清掃が終了した後、シャッタ２１０がグリッド清掃部材２５０と距離Ｄ２だけ重なる位置まで移動することで、コロナ帯電器２の開口は感光ドラムに対向する方向に対して隙間なく遮蔽される。
【００７１】
次にシャッタ２１０の開動作の説明を行う。駆動モータＭはシャッタ２１０の閉動作の時と逆向きに回転し、スクリュ１２ｂを閉動作時とは逆向きに回転させる。スクリュ１２ｂからの駆動力は、シャッタ２１０の閉動作時と同様に第１の移動部材２１と第２の移動部材１２の両方に伝達されるため、シャッタ２１０の開動作途中は図１５（ｂ）に示すようにシャッタ２１０の先端とグリッド清掃部材２５０の一部は、シャッタ２１０の閉動作完了位置と同様の位置関係を維持してシャッタ開方向に移動する。
【００７２】
図１６（ｃ）にシャッタ２１０が開動作中のグリッド清掃部材２５０とシャッタ２１０先端近傍を模式的に示す。図１７（ｃ）に示すように、シャッタ２１０が開動作をする場合、シャッタ２１０が移動方向上流側になることから、グリッド清掃ブラシ２５０がたわむ方向はシャッタ２１０から離れる方向となる。シャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０の一部が距離Ｄ２だけ重なって移動することで、落下する異物がシャッタ２１０に落下する可能性が考えられるが、グリッド清掃部材２５０が離れる方向に撓んだ部分では、グリッド清掃部材２５０による清掃効果はないため重なっていても問題はない。
【００７３】
次にシャッタ２１０が開動作完了位置に到達する直前の動作の説明を行う。シャッタ２１０の閉動作と同様に、シャッタ２１０を開く動作においても、先に第２の移動部材１２が可動範囲端部に到達し、その後、第１の移動部材２１が開動作完了位置に到達するようになされている。まず、第２の移動部材１２が可動範囲端部、具体的には第２のストッパである前ブロック２０１に突き当たることで、駆動伝達手段２２が第２の移動部材１２への駆動力の伝達を切断してスクリュ１２ｂは空転する。その後も第１の移動部材２１は移動を続け、シャッタ開検知装置１５によってシャッタ２１０が開動作完了位置に来たことが検知されることで、駆動モータＭは回転を止め、シャッタ２１０の開動作が完了する。その結果、シャッタ２１０と清掃部材２５０との間に所定の間隔が形成される。
【００７４】
本実施例では、第１移動部材１２と第２移動部材２１を同一の駆動源で駆動し、かつ同時に移動をする構成としたことで、シャッタ２１０の開動作時にシャッタ２１０の先端とグリッド清掃部材２５０の一部が重力方向で重なったまま移動する機構とした。しかし、これに限ったことではなく、シャッタ２１０の開動作時もシャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０が離れて移動する構成としてもよい。ただし、この場合、コロナ帯電器２を大きくするか、第１移動部材１２と第２移動部材２１に異なるタイミングで駆動を入力させるための機構が必要となる。
【００７５】
■（シャッタとグリッド清掃部材の位置関係）
グリッド２ａ上の異物は、トナーや外添材、放電生成物、粉塵などであるが、グリッド清掃部材２５０によって除去した異物が、シャッタ２１０に蓄積すると画像不良発生やシャッタ２１０自身の劣化を招く要因となる。そのため、グリッド清掃によってグリッド２ａ上の異物がどのように落下するかを確認行い、グリッド清掃によってシャッタ２１０に異物が堆積しない位置関係を決定する必要がある。そのため、グリッド清掃部材２５０によるグリッド２ａ清掃時の状態をハイスピードカメラで観察を行った。その状態を模式的に示したものを図１７（ａ）に、異物の落下挙動をグラフ上にプロットしたものを図１７（ｂ）に示す。
【００７６】
観察は、Ｖｉｓｉｏｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ社のハイスピードカメラ  Ｐｈａｎｔｏｍ  Ｖ１２．１を用いて、画素数：１０５６  ｘ  ７６８、撮影速度：２，０００コマ／秒にて行った。コロナ帯電器は、３２℃、８５％の環境にて、画像比率５０％のＡ４画像を、グリッド清掃動作をせずに１０００００枚使用したコロナ帯電器を用いた。前記のハイスピードカメラとコロナ帯電器を用いてグリッド清掃時におけるグリッド上の異物の落下挙動を確認し、異物の落下速度を計測算出した。
【００７７】
ここで、グリッド清掃ブラシ２５０ａを支持するブラシホルダ２５０ｂのグリッド清掃ブラシ２５０ａの貼り付け座面から、グリッド２ａまでの最短距離をｈ（ｍｍ）とし、グリッド清掃ブラシ２５０ａのブラシ毛長をｌ（ｍｍ）とすると、グリッド２ａを効果的に清掃するためにはｈ＜１の関係となる必要がある。（図１８）
この場合、図１７（ａ）に示すように、グリッド清掃部材２５０は、速度Ｖにてグリッド２ａ上を移動する。移動の際、グリッド２ａと接触したグリッド清掃ブラシ２５０ａのブラシ先端は、ブラシの弾性に応じて変形しながらグリッド２ａ上を清掃する。このとき、グリッド２ａ上にあった異物は、グリッド清掃ブラシ２５０ａにより速度Ｖ‘にてグリッド２ａ上から除去される。
【００７８】
ハイスピードカメラの観測結果より、グリッド２ａ上の異物に与えられた速度Ｖ’は、グリッド清掃部材の移動速度Ｖとほぼ同速であった。よって、グリッド上の異物は、初速度Ｖ（≒Ｖ’）を与えられて、グリッドから自由落下していく。その結果をグラフとして示したのが図１７（ｂ）で、清掃された異物とグリッド清掃部材２５０の移動のグラフである。図１７（ｂ）に示すように、移動位置を横軸にとり、落下位置を縦軸にとり、清掃された異物とグリッド清掃部材２５０の移動をグラフにすると、移動方向に対して、異物とグリッド清掃部材２５０は、同一の移動をすることになる。つまり、移動方向に対してグリッド清掃部材２５０とシャッタ２１０が重なっていなければ、グリッド清掃部材２５０によって清掃された異物がシャッタ２１０に落下する事はない。図１９に示す通り、グリッド清掃部材２５０の一部であるグリッド清掃ブラシ２５０ａとシャッタ２１０先端までの距離Ｄ１（ｍｍ）に対し、異物をシャッタ２１０に落下させないためには、Ｄ１≧０ｍｍの関係とする必要があることがわかる。
【００７９】
しかし、グリッド清掃ブラシ２５０ａが弾性を有するブラシの場合は、ブラシが撓むことから、グリッド２ａと接触しているブラシ先端はブラシの根元に比べ若干遅れて移動する。そのため、単純にＤ１≧０ｍｍではシャッタ２１０への異物落下を防止することはできない。動作時のグリッド清掃ブラシ２５０ａが変形した最後端とシャッタ２１０先端までの距離が０ｍｍ以上となるようにする必要がある。
【００８０】
次にグリッド清掃ブラシ２５０ａ先端の動きについて説明する。図２０に模式的にグリッド清掃ブラシ２５０ａの変形状態を示す。図２０は模式的に示したため、グリッド清掃ブラシ２５０ａの全ブラシがグリッド２ａの長手方向に沿うような図となっているが、実際は、グリッド２ａのメッシュを貫通しグリッド清掃ブラシ２５０ａ先端が飛び出した状態と、グリッド清掃ブラシ２５０ａ先端がメッシュを貫通せずグリッド２ａ表面に沿う状態のもの、グリッド清掃ブラシ２５０ａ先端がメッシュの穴形状に合わせて斜めに変形したものとが混在しながら、グリッド２ａの清掃が行われる。
【００８１】
図２１は、感光ドラム１側から見た、グリッド清掃ブラシ２５０ａのグリッド２ａ上の移動模式図である。また、図１８は、グリッド清掃ブラシ２５０ａの先端の移動を分かりやすくするため、ブラシ１本を模式化して示した図で、図１８（ａ）はブラシのたわみ方向と垂直方向から見た側面図、図１８（ｂ）は感光ドラム側から見た下面図である。図２１に示すように、グリッド清掃ブラシ２５０ａは移動速度Ｖにてグリッド２ａ上を移動する。図２１において第１の移動部材２１自体は、スクリュ１２ｂからの駆動が伝達され、移動速度Ｖにて移動する。
【００８２】
しかし、グリッド清掃ブラシ２５０ａは、グリッド２ａのメッシュ形状に従いグリッド２ａの基線５００と斜線５０１に沿った分力を受ける。そのため、グリッド清掃ブラシ２０５ａ先端は、グリッド清掃ブラシ２５０ａの根元に比べて進行方向に対して遅れて移動する。このとき、グリッド清掃ブラシ２５０ａは、グリッド２ａのメッシュ形状にひっかかり、グリッド２ａのメッシュ形状に沿った動きをする。つまり、図２１の右側の図のように、ジグザグな動きをしながらグリッド２ａ上を清掃していく。ジグザグな動きは、グリッド２ａの平面部を乗り上げ掃くように清掃する動作と、グリッド２ａのメッシュ形状に沿ってグリッド２ａの断面ヘリを横滑りするような動作から成っている。
【００８３】
グリッド形状を、清掃ブラシの進行・移動方向であるドラムの回転軸に対して垂直からずらした斜線５０１のようなパターンを設ける（≒グリッド形状に清掃ブラシの進行・移動方向に対して９０°以外の角度を有する）事により、グリッド清掃ブラシ先端がグリッドの断面ヘリ部を横滑りする動きを生み出している。この横滑り動作により、断面ヘリの僅かな異物も確実に清掃する事が出来る。また、断面ヘリ部だけでなく、放電ワイヤと対向するグリッド表面も、複数のブラシがジグザグな動きで接触しながら移動する事により、確実に清掃していく。
【００８４】
グリッド形状が清掃ブラシの進行・移動方向であるドラムの回転軸に対する斜線５０１の角度が９０°に近づくほど、上述のジグザグな動きが減少し、グリッド清掃ブラシ２５０の先端は、進行方向に対して直線的にグリッド２ａ上を移動していく。同一のグリッド清掃部材２５０において、所定回数の清掃をする際の清掃性能とグリッドパターンの角度の関係を検討したところ、グリッドパターンの角度は、８０°以下が好ましく、より好ましくは、４５°±２５°の範囲であると、グリッド２ａ表面に付着した異物を清掃性能が高い事がわかった。
【００８５】
図２１に示すような挙動をするグリッド清掃ブラシ２５０ａ先端は、図１８に示すように、ブラシの根元に比べ、遅れが生じる。図１８（ａ）の側面からみると、グリッド清掃ブラシ２５０ａは、ブラシの根元に対して先端は距離ｌ２（ｍｍ）だけ遅れる。この時の側面から見た距離ｌ２＝√（ｌ＾２−ｈ＾２）となる。なお、本来、ブラシは弾性があるため、図１８（ａ）の側面図のように直線ではなく図１７（ａ）のような曲線になる。したがって、図１８（ａ）は、ブラシ先端の遅れ距離ｌ２が最大になると仮定した場合の模式図である。以下は、グリッド清掃ブラシ２５０ａは、ブラシの根元に対する先端の遅れ距離ｌ２が、最大になると想定して説明する。図１８（ｂ）に、ブラシ先端が遅れた時の感光ドラム１側の下面からみたブラシ先端を示す。図１８（ｂ）によれば、ブラシ先端は長さｌ２になり、グリッドのメッシュ角度θに沿う形にブラシが移動する。その時のブラシの進行方向成分のブラシ先端の遅れ量Ｌ＝ｌ２×ｓｉｎθ（＝√（ｌ＾２−ｈ＾２）×ｓｉｎθ）となる。
【００８６】
以上より、グリッド清掃部材２５０によるグリッド２ａの清掃動作とシャッタ２１０の開閉動作を同期させる場合、グリッド清掃によって落下した異物がシャッタ２１０先端に堆積して汚染することを防止するためには、シャッタ２１０を閉める方向での動作では、グリッド清掃ブラシ２５０ａとシャッタ２１０先端との位置関係をＤ１−Ｌ≧０ｍｍとすればよいことが分かる。
【００８７】
一方、シャッタ２１０を開く方向での動作では、グリッド清掃ブラシ先端は反対方向に変形するため、シャッタ２１０の先端から離れる方向に変形する。上記と同様の算出方法を用いると、シャッタ２１０先端とグリッド清掃ブラシ２５０ａの重なり量Ｄ２として、Ｌ−Ｄ２≧０とすればよいことが分かる。ここで、Ｌはグリッド清掃ブラシ２５０ａの変形が最大となるとを仮定して算出した値であるため、ブラシの変形形状によっては、Ｌよりも小さい変形量のブラシが存在する可能性がある。この場合は、グリッド清掃ブラシ２５０ａとシャッタ２１０の先端は重力方向に重なる場合もあるため、グリッド清掃によって落下した異物がシャッタ２１０に落下させる可能性は０ではない。しかし、先述したハイスピードカメラによる観察により、グリッド清掃によって異物が落下し始める位置は、グリッド清掃ブラシ２５０ａの進行方向で中央部付近から後端側が９０％以上を占めることが分かっているため、グリッド清掃ブラシの先端側が若干重なることによる影響は微小である。
【００８８】
上記を踏まえて、本実施例では、グリッド清掃ブラシ２５０ａを支持するブラシホルダ２５０ｂからグリッド２ａまでの距離ｈ＝２．０ｍｍ、グリッド清掃ブラシ２５０ａのブラシ毛長ｌ＝３．０ｍｍ、グリッド形状パターンのθ＝４５°であることから、ｌ２＝√（３＾２−２＾２）＝√５ｍｍとなり、ブラシ先端の遅れ量Ｌ＝√５×ｓｉｎ４５°≒１．５８ｍｍとなる。これより、シャッタ２１０を閉じる際はＤ１≧１．５８ｍｍ、Ｄ２≦１．５８を確保し、シャッタ２１０とグリッド清掃部材２５０を開閉動作移動させればよいことが分かる。これらの値から、本実施例では、Ｄ１＝１５（ｍｍ）、Ｄ２＝１（ｍｍ）と設定した。
【００８９】
上記のようにＤ１、Ｄ２を設定することで、シャッタ２１０が閉じた状態ではコロナ帯電器２の開口部を重力方向で隙間なく遮蔽し、さらにシャッタ２１０の開閉動作のどちらにおいてシャッタ２１０の先端が集中して汚染されないようにすることが可能となる。
【００９０】
上記実施例では、清掃部材２５０を第２のストッパに当接させることによって清掃部材２５０の移動を停止させてシャッタ２１０と清掃部材２５０との間に所定の間隔を形成しているが、シャッタ２１０の閉動作を開始する時に、清掃部材２５０が保持されている第２の移動部材１２を所定の期間固定して清掃部材２５０の移動開始を遅延させる遅延機構によってシャッタ２１０を先行して移動させてシャッタ２１０と清掃部材２５０との間に所定の間隔を形成しても良い。
【００９１】
また、上記実施例では駆動部材がスクリュ１２ｂである場合について説明したが、駆動部材はスクリュに限らず、エンドレスベルトを回転駆動させるようにしても良い。この場合、エンドレスベルトには複数の凹凸が設けられており、凹部分に両側の凸部分に挟まれるようにして第１の移動部材および保持部である第２の移動部材が保持されており、ストッパによって第２の移動部材の移動が停止させられた場合には、第２の移動部材が凸部を乗り越えることによってエンドレスベルトが空転する構成になっている。
【符号の説明】
【００９２】
１００  画像形成装置
１  感光ドラム（像担持体、被帯電体）
２  コロナ帯電器（スコロトロン）
２０３、２０４  シールド（ケーシング）
２０５  放電ワイヤ（放電電極）
２ａ  グリッド（制御電極）
２１０  シャッタ（遮蔽部材）
２１３  キャリッジ（移動部材）
２５０  清掃ブラシ（清掃部材）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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