(57)【要約】【課題】グリッド電極の変形を抑えつつ、シャッタがグリッド電極に引っ掛かり難い帯電装置の提供。【解決手段】グリッド電極２０６は、筐体９０に張架して取り付けるための取付部３０と、感光ドラム表面の帯電電位を制御する電極部４０とを有する。取付部３０のシャッタ２１０が通過する領域Ｌにおいて、移動するシャッタ２１０と近接する範囲Ｑに非開口部３１が形成される。開口部３２は、範囲Ｑの外に形成される。即ち、湾曲したシャッタ２１０の頂点部Ｐに対向する所定幅の範囲に、シャッタ２１０の移動方向に空隙の無いようにして、グリッド電極２０６が形成されている。これにより、開口部３２によって張力によるグリッド電極２０６の変形を抑えつつ、非開口部３１によって開閉時にシャッタ２１０がグリッド電極２０６に引っ掛かり難くできる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する感光ドラムの表面を帯電する帯電装置であって、
前記感光ドラムに面する側が開口された筐体と、
前記筐体内に配置された放電電極と、
前記筐体に張架して取り付けるための取付部と、電圧の印加により前記感光ドラム表面の帯電電位を制御する電極部とを有する、板状のグリッド電極と、
前記グリッド電極と前記感光ドラムとの間に配置され、前記感光ドラムの回転軸線方向に往復移動する移動部材と、を備え、
前記移動部材は、前記感光ドラムの周方向に湾曲した形状に形成され、
前記グリッド電極の前記取付部は、前記移動部材が通過する領域において、移動する前記移動部材と近接する範囲に形成された非開口部と、前記移動部材と近接する範囲外に形成された開口部とを有する、
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記非開口部の前記移動部材の移動方向に直交する幅方向の両側に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記非開口部は、前記幅方向の中央部で前記移動方向に向けて形成された平面部である、
ことを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記非開口部は、前記移動部材の移動方向に直交する幅方向の長さが２ｍｍ以上である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記グリッド電極は、前記取付部の先端側が前記電極部よりも前記移動部材から離れた位置に位置づけられて前記筐体に取り付けられており、
前記非開口部は、前記幅方向の長さが９ｍｍより小さい、
ことを特徴とする請求項４に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記電極部は、前記移動部材の移動方向と成す角度が０°より大きく８０°より小さい角度で互いに間隔を空けて並列に配置された複数の帯状平面部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項７】
前記筐体の開口を開閉自在に設けられたシート状のシャッタを備え、
前記移動部材は、前記シャッタの前記筐体の開口を閉じる方向の先端部を保持する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項８】
前記グリッド電極を清掃するグリッド清掃部材を備え、
前記移動部材は、前記グリッド清掃部材を保持する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項９】
前記感光ドラムの表面を清掃するドラム清掃部材を備え、
前記移動部材は、前記ドラム清掃部材を保持する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置に用いて好適な帯電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、感光ドラムの表面を所定の極性、電位に一様に帯電するためにコロナ帯電器が用いられている。コロナ帯電器は感光ドラムに非接触に対向配置され、放電ワイヤなどの放電電極がコロナ放電して発生する荷電粒子（コロナイオンとも呼ばれる）によって感光ドラム表面を帯電する。コロナ帯電器としては、メッシュ状の電極部を有する板状のグリッド電極が感光ドラムに面するようにして筐体に配置されている、所謂スコロトロン方式の帯電装置が知られている。この場合、グリッド電極は振動しないように所定の張力で筐体に張架されるが、張力によって電極部が変形してしまうと、感光ドラム表面が均一に帯電され難くなる。この点に鑑み、筐体に取り付けるためのグリッド電極の取付部には複数の開口部が形成されており、この開口部によって電極部よりも取付部を変形しやすくすることで、張力による電極部の変形を抑制している。
【０００３】
放電電極は放電の際に、荷電粒子と共に放電生成物を発生し得る。放電生成物はグリッド電極（詳しくは電極部）をすり抜けやすいがために、感光ドラムに付着することがある。しかし、感光ドラムに放電生成物が付着してしまうと、「画像流れ」などと呼ばれる画像不良が生じ得る。そこで、不織布などのシート状部材により形成されたシャッタでグリッド電極を覆い、このシャッタを適宜に開閉することで感光ドラムへの放電生成物の付着や、グリッド電極へのトナーや埃などの付着を防止するようにしている（特許文献１）。シャッタは感光ドラムと接触しないように、グリッド電極と感光ドラムとの間の狭い隙間に配置する必要があることから、感光ドラムの周方向に湾曲した形状に維持されている。
【０００４】
また、スコロトロン方式の帯電装置では、コロナ放電の際に荷電粒子と共に発生される放電生成物、あるいはトナーや外添剤などの付着物がグリッド電極や感光ドラムに付着しやすい。そこで、グリッド電極や感光ドラムに付着した付着物を除去するために、グリッド電極や感光ドラムの表面に摺動してそれらを清掃する清掃部材を有する帯電装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４５８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、グリッド電極は取付部においてシャッタや清掃部材などと最近接する位置にも上記の開口部が形成されていた。それ故、シャッタの開閉時や清掃部材の動作時に、シャッタや清掃部材の一部が開口部の縁に引っ掛かることに起因して、シャッタや清掃部材の動作不良が生じたり、感光ドラムが傷ついたりする虞が大きかった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、筐体に張架されるグリッド電極の変形を抑えつつ、グリッド電極に対し移動するシャッタや清掃部材などが引っ掛かり難い帯電装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る帯電装置は、回転する感光ドラムの表面を帯電する帯電装置であって、前記感光ドラムに面する側が開口された筐体と、前記筐体内に配置された放電電極と、前記筐体に張架して取り付けるための取付部と、電圧の印加により前記感光ドラム表面の帯電電位を制御する電極部とを有する、板状のグリッド電極と、前記グリッド電極と前記感光ドラムとの間に配置され、前記感光ドラムの回転軸線方向に往復移動する移動部材と、を備え、前記移動部材は、前記感光ドラムの周方向に湾曲した形状に形成され、前記グリッド電極の前記取付部は、前記移動部材が通過する領域において、移動する前記移動部材と近接する範囲に形成された非開口部と、前記移動部材と近接する範囲外に形成された開口部とを有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、筐体に張架されるグリッド電極の変形を抑えつつ、グリッド電極に対し移動する移動部材がグリッド電極に引っ掛かり難くするのを容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係るコロナ帯電器を適用可能な画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】画像形成部を示す概略図。
【図３】コロナ帯電器を示す外観斜視図。
【図４】コロナ帯電器を示す断面図。
【図５】コロナ帯電器を示す側面図であり、（ａ）はシャッタが開いた状態、（ｂ）はシャッタが閉じた状態を示す。
【図６】第一実施形態のグリッド電極の取付部を示す斜視図。
【図７】取付部の先端側を電極部よりもシャッタから離れた位置に位置付けてグリッド電極を取り付けた場合を示す模式図。
【図８】第二実施形態のグリッド電極の取付部を示す斜視図。
【図９】図７に示したグリッド電極の取り付け時における、（ａ）非開口部の幅と取付部の変形による電極部からの高さとの関係を示すグラフ、（ｂ）非開口部の幅と感光ドラムの長手方向の電位差との関係を示すグラフ、（ｃ）従来例との比較を示す図。
【図１０】清掃部材を有するコロナ帯電器を示す断面図であり、（ａ）はグリッド電極を清掃するグリッド清掃部材、（ｂ）は感光ドラムを清掃するドラム清掃部材。
【図１１】従来のグリッド電極の取付部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜画像形成装置＞
本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。本実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａに接続された原稿読取装置（不図示）又は装置本体１００Ａに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器（不図示）からの画像信号に応じてトナー像を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
【００１２】
図１に示すように、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、中間転写ベルト８の移動方向に沿って並べて配置されている。中間転写ベルト８は複数のローラに張架されて、矢印Ｒ２方向に走行するように構成されている。そして、中間転写ベルト８は後述するようにして一次転写されたトナー像を担持して搬送する。中間転写ベルト８を張架するローラ９と中間転写ベルト８を挟んで対向する位置には、二次転写ローラ１０が配置され、中間転写ベルト８上のトナー像を記録材に転写する二次転写部Ｔ２を構成している。二次転写部Ｔ２の記録材搬送方向下流には定着装置１１が配置されている。
【００１３】
画像形成装置１００の下部には、記録材が収容されたカセット１２が配置されている。記録材は、搬送ローラ１３によりカセット１２からレジストレーションローラ１４に向けて搬送される。その後、レジストレーションローラ１４が中間転写ベルト８上のトナー像と同期して回転開始されることにより、記録材は二次転写部Ｔ２に搬送される。
【００１４】
画像形成装置１００が備える４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。従って、ここでは代表して画像形成部ＰＫについて説明し、その他の画像形成部については説明を省略する。
【００１５】
図２に示すように、画像形成部ＰＫには感光ドラム１が配設されている。感光ドラム１は例えば外径８４ｍｍ、長さ３８０ｍｍに形成され、矢印Ｒ１方向に例えば４５０ｍｍ／ｓの回転速度で回転される。感光ドラム１の周囲にはコロナ帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、クリーニング装置６が配置されている。
【００１６】
上述のように構成される画像形成装置１００により、例えば４色フルカラーの画像を形成するプロセスについて説明する。まず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム１の表面がコロナ帯電器２によって一様に帯電される。コロナ帯電器２は、コロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。感光ドラム１の周方向におけるコロナ帯電器２の帯電幅は、例えば約３０ｍｍである。コロナ帯電器２については詳細を後述する（図３〜図６参照）。次いで、感光ドラム１は、露光装置３から発せられる画像信号に対応したレーザ光により走査露光される。これにより、感光ドラム上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム上の静電潜像は、現像装置４内に収容されたトナーによって顕像化され、可視像となる。
【００１７】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト８を挟んで配置される一次転写ローラ５との間で構成される一次転写部Ｔ１にて、中間転写ベルト８に一次転写される。この際、一次転写ローラ５には一次転写バイアスが印加される。一次転写後に感光ドラム１の表面に残ったトナーなどは、クリーニング装置６によって除去される。
【００１８】
このような動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部で順次行い、中間転写ベルト８上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングにあわせてカセット１２に収容された記録材が二次転写部Ｔ２に搬送される。そして、二次転写ローラ１０に二次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト８上の４色のトナー像を、記録材上に一括して二次転写する。
【００１９】
次いで、記録材は定着装置１１に搬送される。定着装置１１は、搬送される記録材を加熱、加圧する。これにより、記録材上のトナーが溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材に定着される。その後、記録材は排出トレイ１５に排出される。こうして、一連の画像形成プロセスが終了する。
【００２０】
＜コロナ帯電器＞
次に、コロナ帯電器２の構成について、図３乃至図５（ｂ）を用いて説明する。コロナ帯電器２はスコロトロン方式の帯電装置であり、図３には感光ドラム側から視たコロナ帯電器２を示した。コロナ帯電器２は画像形成装置１００の装置本体１００Ａ（図１参照）に挿抜可能に設けられ、図３に示すように、感光ドラム１の回転軸線方向（長手方向）に沿って感光ドラム１に対向する位置に配置される。
【００２１】
帯電装置としてのコロナ帯電器２は、シールド電極としての一対のシールド板２０３と、コロナ帯電器２の挿入方向（図中矢印Ｘ方向）の手前側に配置された前ブロック２０１と、コロナ帯電器２の挿入方向の奥側に配置された奥ブロック２０２とを有する。一対のシールド板２０３はステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いて形成され、筐体９０の幅方向（感光ドラム１の回転軸線方向に直交する方向、短手方向）に所定間隔（例えば約３０ｍｍ）で互いに対向するように配置されている。シールド板２０３と前ブロック２０１と奥ブロック２０２とは、断面が略コの字状の開口した筐体９０を形成する。筐体９０は、感光ドラム１に面する側に開口部９０ａを有する。前ブロック２０１と奥ブロック２０２は、後述の放電ワイヤ２０５（図４参照）及びグリッド電極２０６を長手方向に張架して保持可能である。
【００２２】
図４に示すように、コロナ帯電器２は、放電ワイヤ２０５とグリッド電極２０６とを有する。放電電極としての放電ワイヤ２０５は、一対のシールド板２０３の内側（筐体内）に配置されている。放電ワイヤ２０５は、不図示の高圧電源から帯電電圧が印加されることによってコロナ放電を生じる。放電ワイヤ２０５は、例えばステンレススチール、ニッケル、モリブデン、タングステンなどがワイヤ状に形成されたものである。放電ワイヤ２０５は直径が小さくなるにつれ、放電に伴い発生するイオンの衝突により切断されやすくなる。反対に、放電ワイヤ２０５は直径が大きくなるにつれ、安定したコロナ放電を生じさせるために帯電電圧をより高くする必要がある。しかし、帯電電圧を高くしすぎると、放電に伴いオゾンが発生しやすくなる。上記点に鑑み、放電ワイヤ２０５は、直径が４０μｍ〜１００μｍに形成されるのが好ましい。一例として、放電ワイヤ２０５は直径が６０μｍに形成されたタングステンワイヤである。なお、放電電極は上記したような放電ワイヤ２０５に限らず、長手方向に凹凸状に形成されたのこぎり歯を有するものであってもよい。
【００２３】
＜グリッド電極＞
グリッド電極２０６は、感光ドラム１と放電ワイヤ２０５との間に配置され、感光ドラム１の表面に近接されるように筐体９０に着脱自在に設けられている。グリッド電極２０６は、所定の張力で感光ドラム１の回転軸線方向（長手方向）に張架されるようにして、筐体９０に取り付けられている。具体的には、図５（ａ）に示すように、グリッド電極２０６は前ブロック２０１と奥ブロック２０２にそれぞれ配置された保持部２０７、２０９に保持される。そして、グリッド電極２０６は、使用者によりつまみ２０８が操作されることに応じて、保持部２０７、２０９から取り外されたり、取り付けられたりされる。また、つまみ２０８は、保持部２０７、２０９を介しグリッド電極２０６を張架する張力を調整し得る。
【００２４】
グリッド電極２０６は、不図示の高圧電源から高圧電圧が印加されることに伴って感光ドラム側に流れる電流量を制御し得る。これにより、感光ドラム１の表面の帯電電位が制御される。グリッド電極２０６は感光ドラム表面により近いほうが、感光ドラム表面を均一に帯電する効果が高くなる。本実施形態では、グリッド電極２０６と感光ドラム１との最近接距離を「１．３±０．３ｍｍ」とした。また、グリッド電極２０６と放電ワイヤ２０５との距離を「８ｍｍ」とした。
【００２５】
＜シャッタ＞
また、コロナ帯電器２は、図３に示すように、グリッド電極２０６と感光ドラム１との間を移動し得るシャッタ２１０を有する。シャッタ２１０は、グリッド電極２０６と感光ドラム１との間を感光ドラム１の回転軸線方向（長手方向）に往復移動して、筐体９０の開口部９０ａを開閉自在に設けられている。シャッタ２１０は、例え感光ドラム１と接触しても感光ドラム１を傷つけることのないように、例えばレーヨン繊維などの柔らかい可撓性の不織布などを用いて、厚み１００μｍ程度の薄いシート状部材により形成されている。勿論、これに限られず、シャッタ２１０は薄いシート状に形成可能であれば、ナイロン繊維を編んだものや、ウレタンやポリエステル等のフィルムなどを用いて形成されたものであってもよい。
【００２６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、シャッタ２１０は長手方向の一端が巻き取り機構２１１に接続され、巻き取り機構２１１によって長手方向へ移動される。巻取り機構２１１は、シャッタ２１０をロール状に巻き取って収納する。図５（ａ）に示すように、シャッタ２１０が全て巻き取り機構２１１に巻き取られた位置（開位置）にある場合、筐体９０の開口部９０ａは開口された状態である。反対に、図５（ｂ）に示すように、シャッタ２１０が全て巻き取り機構２１１から引き出された位置（閉位置）にある場合、筐体９０の開口部９０ａは遮蔽された状態にある。即ち、シャッタ２１０は、感光ドラム１の一端側（図５（ｂ）参照）に移動されることで筐体９０の開口部９０ａを遮蔽し、他端側（図５（ａ）参照）に移動されることで筐体９０の開口部９０ａを開口する。
【００２７】
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がグリッド電極２０６のエッジ、保持部２０７、つまみ２０８などと当接して、シャッタ２１０の引き出し動作が阻害されないように、シャッタ２１０を案内するガイドコロ２２１が配置されている。
【００２８】
巻き取り機構２１１と反対側のシャッタ２１０の他端、つまりは筐体９０の開口部９０ａ（図４参照）を閉じる方向の先端部は、移動部材としての板ばね２１２に保持されている。板ばね２１２は例えば厚さ０．１０ｍｍの金属を用いて形成され、薄いながらもシャッタ２１０を保持するに耐える強度が確保されている。図４に示すように、厚みのある板ばね２１２がグリッド電極２０６側からシャッタ２１０の先端部に貼り付けられているため、シャッタ２１０の先端部は板ばね２１２の厚み分だけグリッド電極２０６側に向けて厚みが増す。そして、板ばね２１２はシャッタ２１０を閉位置方向に付勢すると共にアーチ状に規制して、シャッタ２１０が感光ドラム１の表面に沿って周方向に湾曲した形状に維持されるようにしている。本実施形態では、シャッタ２１０が放電ワイヤ２０５の配置位置に近い筐体９０の幅方向の中央部で、グリッド電極２０６に最も近接するように湾曲された場合を示した。こうすると、シャッタ２１０が放電ワイヤ２０５の配置位置付近から離れた位置でグリッド電極２０６に最も近接するように湾曲された場合に比べ、筐体９０の外部へ放電生成物をより漏れ難くできるので好ましい。
【００２９】
板ばね２１２は、キャリッジ２１３に接続されている。キャリッジ２１３は、駆動スクリュ２１７の回転により駆動される。駆動スクリュ２１７は、モータＭにより回転駆動される。キャリッジ２１３が閉位置方向に移動するのに応じて、板ばね２１２が閉位置方向に移動されることで、シャッタ２１０は巻取り機構２１１から引き出される。反対に、キャリッジ２１３が開位置方向に移動するのに応じて、板ばね２１２が開位置方向に移動されることで、シャッタ２１０は巻取り機構２１１により巻き取られる。こうして、板ばね２１２がグリッド電極２０６と感光ドラム１との間を通過するように、感光ドラム１の回転軸線方向に往復移動することによって、シャッタ２１０は開閉される。
【００３０】
上述のシャッタ２１０が開位置にあるか閉位置にあるかを検出するために、コロナ帯電器２にはポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２が設けられている。ポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２はシャッタ２１０の位置検出、具体的にはシャッタ２１０が巻き取り機構２１１に巻き取られた状態（開位置）か巻き取られていない状態（閉位置）かを検出する。ポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２はシャッタ２１０が開位置にある場合と閉位置にある場合とでそれぞれ所定の信号を出力可能に、駆動スクリュ２１７の軸上方の二箇所に配置されている。
【００３１】
ポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２としては、例えば光を照射する発光部と、発光部から照射された光を受光する受光部とが対向配置されたフォトインタラプト式のセンサを用いるのが好ましい。フォトインタラプト式のセンサの場合、遮蔽部材２２０がキャリッジ２１３に設けられる。遮蔽部材２２０は、キャリッジ２１３つまりはシャッタ２１０の移動に応じて移動される。遮蔽部材２２０がポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２を遮蔽した遮蔽位置にある場合、ポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２は所定の信号（ここでは光量に応じた信号）を出力する。反対に、遮蔽部材２２０がポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２を遮蔽していない非遮蔽位置にある場合、ポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２は所定の信号を出力しない。図５（ａ）に示すように、巻取り機構２１１側に近い方に配置されたポジションセンサＰＳ１から所定の信号が出力されている場合、シャッタ２１０は開位置にある。他方、図５（ｂ）に示すように、巻取り機構２１１側から遠い方に配置されたポジションセンサＰＳ２から所定の信号が出力されている場合、シャッタ２１０は閉位置にある。
【００３２】
さらに、コロナ帯電器２は、放電ワイヤ２０５を清掃する清掃パット２２２と、グリッド電極２０６を清掃する清掃ブラシ２５０とを有する。これら清掃パット２２２と清掃ブラシ２５０は、キャリッジ２１３に保持されている。それ故、清掃パット２２２と清掃ブラシ２５０は、モータＭの駆動に応じてグリッド電極２０６の長手方向に往復動される。特に清掃ブラシ２５０は、シャッタ２１０の開位置と閉位置間の移動にあわせてグリッド電極２０６に対して長手方向に往復動する。清掃パット２２２は、例えばスポンジを用いて形成され、放電ワイヤ２０５を両側から挟み込んだ状態で往復動することで放電ワイヤ２０５を清掃する。他方、清掃ブラシ２５０は、ナイロン（登録商標）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の樹脂製ブラシを難燃化処理して基布に織り込んだものが用いられる。なお、清掃ブラシ２５０はブラシ状のものに限らず、例えばフェルトやスポンジなどによって形成されたパット状のもの、あるいはアルミナや炭化珪素などの研磨剤を塗布したシート状のものなどでもよい。
【００３３】
＜第一実施形態＞
第一実施形態のグリッド電極２０６について、図６を用いて説明する。本実施形態のグリッド電極２０６は、例えば厚みが１ｍｍ以下の薄板状の金属板の基材にエッチング処理を施すことによって多数の貫通孔４０ｂが形成された、所謂エッチンググリッドである。本実施形態では、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる厚さ約０．１ｍｍの薄板を基材に用いた。基材としては他にも、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用いてよい。また、グリッド電極２０６の表面には、耐腐食性の向上などを目的に保護層が形成されるのが好ましい。なお、図６では説明を理解しやすくするために、一部の貫通孔４０ｂに関し幅を拡げて図示している。
【００３４】
図６に示すように、本実施形態のグリッド電極２０６は、筐体９０に張架して取り付けるための取付部３０と、電圧の印加により感光ドラム表面の帯電電位を制御する電極部４０とを有し、これらが一体的に形成されている。電極部４０には多数の貫通孔４０ｂが形成され、これにより貫通孔４０ｂ以外の基材の残り部分が複数の並列した帯状平面部４０ａとなりメッシュを形成している。これら貫通孔４０ｂの面積と帯状平面部４０ａの面積との面積比を大きくするほど、感光ドラム１の表面を均一に帯電する効果を高くし得る。なお、電極部４０は多数の帯状平面部４０ａが交差するように形成された網目状であってもよい。
【００３５】
取付部３０は、電極部４０に隣接してグリッド電極２０６の長手方向両端側の感光ドラム１の画像形成領域外に設けられる。取付部３０には、非開口部３１と開口部３２とが形成されている。上述したように、グリッド電極２０６は振動しないように筐体９０（詳しくは保持部２０７、２０９）に所定の張力で張架されている。しかしながら、張力によって電極部４０が変形してしまうと、感光ドラム表面が均一に帯電され難くなる。そこで、グリッド電極２０６の取付部３０に複数の開口部３２（図６では４つ）を設けておき、張力により電極部４０よりも取付部３０を変形しやすくすることで、張力による電極部４０の変形を抑制するようにしている。
【００３６】
＜従来例＞
ここで、従来のグリッド電極２０６Ｂを図１１に示す。図１１に示すように、従来のグリッド電極２０６Ｂにおいても、取付部３０と電極部４０とを有している。そして、取付部３０には開口部３２が形成されている。これは、従来のグリッド電極２０６Ｂにおいても、取付部３０に複数の開口部３２（図１１では６つ）を設けておき、張力による電極部４０の変形を抑制するためである。ただし、従来では、取付部３０のシャッタ２１０が通過する領域Ｌにおいて、移動するシャッタ２１０と近接する範囲Ｑ（最近接する頂点部Ｐを含む）に第一の開口部３２が形成され、またその幅方向両側に第二の開口部３２が形成されていた。
【００３７】
上述したように、シャッタ２１０の先端部は板ばね２１２の厚み分だけ厚みが増している（図４参照）。そして、グリッド電極２０６と感光ドラム１との最近接距離が「１．３±０．３ｍｍ」と非常に狭い間隔に設定されている。そのため、従来では、シャッタ２１０の開閉時に、シャッタ２１０（詳しくは板ばね２１２）が第一の開口部３２の縁に引っ掛かり、シャッタ２１０の動作不良を生じさせる虞があった。また、第一の開口部３２に引っ掛かった板ばね２１２が変形してしまい、感光ドラム１を傷つける虞があった。
【００３８】
上記点に鑑み、本実施形態のグリッド電極２０６では、図６に示すように、取付部３０のシャッタ２１０が通過する領域Ｌにおいて、移動するシャッタ２１０と近接する範囲Ｑ（最近接する頂点部Ｐを含む）に非開口部３１が形成される。そして、開口部３２は、幅方向において移動するシャッタ２１０と近接する範囲Ｑの外（範囲外）に形成される。本実施形態の場合、開口部３２は非開口部３１の幅方向両側に形成されている。言い換えるならば、取付部３０は幅方向中央部において、シャッタ２１０の移動方向に延びる平面部（非開口部３１）が形成されるように開口されている。なお、非開口部３１は、幅方向の長さが２ｍｍ以上であればよい。ここで、最近接する頂点部Ｐは、シャッタ２１０の取り付けによるがたつきや部品のばらつきなどによって、幅方向に約１ｍｍのがたつきを持ち得る。そのため、非開口部３１は、がたつきの範囲を含む幅を持たせる必要がある。そこで、上記の範囲Ｑは、そうしたがたつき分を含み、湾曲した板ばね２１２が取付部３０や電極部４０に侵入し得る範囲としている。
【００３９】
以上のように、本実施形態では、感光ドラム１の画像形成領域外において湾曲したシャッタ２１０の頂点部Ｐに対向する所定幅の範囲に、シャッタ２１０の移動方向に開口がないように、グリッド電極２０６が形成される。これにより、開口部３２によって張力によるグリッド電極２０６の変形を抑えつつ、非開口部３１によって開閉時にシャッタ２１０がグリッド電極２０６に引っ掛かり難くすることができる。
【００４０】
＜第二実施形態＞
第二実施形態について説明する。上記した従来例でみられた問題は、特にグリッド電極２０６を張架する張力をより強くするために、取付部３０の先端側が電極部４０よりもシャッタ２１０から離れた位置に位置づけられている場合に顕著であった。図７に、取付部３０の先端側を電極部４０よりもシャッタ２１０から離れた位置（ここでは重力方向で高い位置）に位置付けてグリッド電極２０６を取り付けた場合を示す。図７では図面上側が重力方向である。
【００４１】
図７に示すように、この場合には、グリッド電極２０６が剛性を持つため、グリッド電極２０６が高さＨだけ撓んだ状態で取り付けられてしまう。すると、感光ドラム１とグリッド電極２０６との隙間が狭まってしまい、感光ドラム１を均一に帯電できずに帯電ムラが発生してしまう。この帯電ムラは感光ドラム表面の最大電位と最小電位の電位差を示し、この電位差が大きくなると画像不良を生じさせることが分かっている。
【００４２】
第二実施形態のグリッド電極２０６Ａを図８に示す。なお、第二実施形態のグリッド電極２０６Ａにおいて、第一実施形態のグリッド電極２０６（図６参照）と同一の構成には同一の符号を付して説明を簡略化又は省略する。本実施形態のグリッド電極２０６Ａにおいても、図８に示すように、取付部３０のシャッタ２１０が通過する領域Ｌにおいて、移動するシャッタ２１０と近接する範囲Ｑに非開口部３１が形成されている。
【００４３】
非開口部３１の幅Ｗについて説明する。図９（ａ）に、取付部３０の先端側を電極部４０よりもシャッタ２１０から離れた位置に位置付けてグリッド電極２０６Ａを取り付けた場合における、非開口部３１の幅Ｗと取付部３０の変形による電極部４０からの高さＨとの関係を示す。従来例は非開口部３１を有していないが、ここでは非開口部３１の幅Ｗが「０」ｍｍの場合と実質的に同じとして示している。図９（ａ）から理解できるように、非開口部３１の幅Ｗが大きくなるほど、高さＨが高くなる、つまりは感光ドラム１とグリッド電極２０６Ａとの隙間がより狭くなる。これは、非開口部３１の幅Ｗが大きくなれば剛性が増して、グリッド電極２０６Ａが撓み難くなるからである。
【００４４】
図９（ｂ）に、取付部３０の先端側を電極部４０よりもシャッタ２１０から離れた位置に位置付けてグリッド電極２０６Ａを取り付けた場合における、非開口部３１の幅Ｗと感光ドラム１の長手方向の電位差（Δ電位）との関係を示す。図９（ｂ）から理解できるように、非開口部３１の幅Ｗが大きくなるほど、電位差が大きくなる。特に、非開口部３１の幅Ｗが９ｍｍ以上の場合は、従来例よりも電位差が大きい、つまり帯電ムラが生じやすくなっている。
【００４５】
図９（ｃ）に、取付部３０の先端側を電極部４０よりもシャッタ２１０から離れた位置に位置付けてグリッド電極２０６Ａを取り付けた場合における、非開口部３１の幅Ｗと帯電ムラ及びシャッタ２１０の引っ掛かりとの関係を示す。図９（ｃ）において、帯電ムラにおける「×」印は帯電ムラが従来例よりも大きい場合を表し、引っ掛かりにおける「×」印はシャッタ２１０の引っ掛かりが生じた場合を表している。この図９（ｃ）に示すように、非開口部３１の幅Ｗが０（従来例に相当）より大きく８ｍｍ以下であれば、帯電ムラは生じ難い。他方、非開口部３１の幅Ｗが１ｍｍ以上であれば、シャッタ２１０の引っ掛かりが生じ難い。つまり、帯電ムラとシャッタ２１０の引っ掛かりが生じ難い非開口部３１の幅Ｗは、１ｍｍ以上８ｍｍ以下である。ただし、上述したように、最近接する頂点部Ｐは幅方向に約１ｍｍのがたつきを持ち得ることに鑑みれば、非開口部３１の幅Ｗはがたつきを考慮して２ｍｍ以上９ｍｍより小さいのが好ましい。
【００４６】
ところで、電極部４０には多数の貫通孔４０ｂが形成され、これにより貫通孔４０ｂ以外の基材の残り部分が帯状平面部４０ａとなりメッシュを形成することは既に述べた通りである。ただし、図１１に示した従来例のように、電極部４０において帯状平面部４０ａがグリッド電極２０６の長手方向に延びる仮想線Ｙとなす角度α（鋭角側）が「９０°」に形成されていると、シャッタ２１０が電極部４０に引っ掛かる虞があった。そこで、上記した第一及び第二実施形態のように、電極部４０において帯状平面部４０ａはグリッド電極２０６の長手方向に延びる仮想線Ｙに対し角度αが０°より大きく８０°より小さい角度に形成されるのが好ましい（図６及び図８参照）。
【００４７】
上記のように、電極部４０の帯状平面部４０ａは角度αが０°より大きく８０°より小さい角度となるように形成されるのが好ましい。しかしながら、帯電ムラを生じさせずに感光ドラム表面を均一に帯電する観点からすれば、場合によっては角度αを上記角度に制限するのは好ましくない。つまり、電極部４０のメッシュ形状は感光ドラム１の回転速度や帯電性などを考慮して任意の形状とするのが好ましい。そうであれば、従来例（図１１参照）のように、角度αが「９０°」に近い角度で電極部４０の帯状平面部４０ａが形成される場合もあり、そのような場合にはシャッタ２１０がグリッド電極２０６の電極部４０や取付部３０に引っ掛かり得る。
【００４８】
そこで、本実施形態では、シャッタ２１０を閉める際に、グリッド電極２０６を放電ワイヤ２０５側に退避させることにより、シャッタ２１０（詳しくは板ばね２１２）がグリッド電極２０６（詳しくは電極部４０）に引っ掛かるのを防止するようにしている。この点について、上述した図８を用い説明する。
【００４９】
グリッド電極２０６Ａは、シャッタ２１０の閉動作に伴い感光ドラム側（図面上側）から放電ワイヤ側（図面下側）に移動（引き込み）される。即ち、グリッド電極２０６Ａはシャッタ２１０が開いた状態で、シャッタ２１０に最近接する待機位置に待機している。そして、グリッド電極２０６Ａはシャッタの閉動作時、キャリッジ２１３の幅方向両端に設けられた引き込み部材２００によって、待機位置からシャッタ２１０と離れた離間位置に移動される。
【００５０】
引き込み部材２００はキャリッジ２１３の移動方向に延設されて、テーパ部２００ａを有している。引き込み部材２００はキャリッジ２１３の移動に応じて移動し、引き込み部材２００の移動に応じて、グリッド電極２０６Ａがテーパ部２００ａに沿って放電ワイヤ側（図面下側）に移動される。本実施形態の場合、テーパ部２００ａによりグリッド電極２０６Ａの電極部４０が局所的に放電ワイヤ側に撓むようにしている。これは、取付部３０を含むグリッド電極２０６Ａ全体を放電ワイヤ側に引き込もうとすると、グリッド電極２０６Ａに大きな力がかかり、グリッド電極２０６Ａが筐体９０から外れたり、あるいはグリッド電極２０６Ａが破損したりする虞があるからである。
【００５１】
こうしたグリッド電極２０６Ａを引き込む構成である場合であっても、電極部４０のみがシャッタ２１０から離されることから、取付部３０においてはシャッタ２１０が引っ掛からないよう、上述した非開口部３１を形成するのは効果がある。
【００５２】
＜他の実施形態＞
ところで、コロナ帯電器として、グリッド電極や感光ドラムに付着した付着物を除去するために、グリッド電極や感光ドラムの表面に摺動してそれらを清掃する清掃部材を有するものがある。従来では清掃部材の動作時に、清掃部材が第一の開口部３２（図１１参照）の縁に引っ掛かり、清掃部材の動作不良を生じさせる虞があった。そこで、上記したシャッタ２１０の場合と同様にして、取付部３０において清掃部材が引っ掛からないよう、上述した非開口部３１を形成するのは効果がある。以下、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を用いて説明する。グリッド電極２０６を清掃するグリッド清掃部材を有する場合を図１０（ａ）に、感光ドラム１の表面を清掃するドラム清掃部材を有する場合を図１０（ｂ）に示す。
【００５３】
図１０（ａ）に示すコロナ帯電器２Ａは、グリッド電極２０６を清掃するグリッド清掃部材２１５を有する。グリッド清掃部材２１５はシャッタ２１０を保持する板ばね２１２の放電ワイヤ側に設けられ、清掃シート部２１５ａと清掃ブラシ部２１５ｂとを有する。清掃シート部２１５ａは、例えば厚み５０μｍのＰＥＴシートを貼り付けて設けられている。本実施形態では、ＰＥＴシートとして難燃性を有するダイアラミー（三菱樹脂株式会社製）を用いた。清掃ブラシ部２１５ｂは、板ばね２１２からグリッド電極２０６に向けて突出するブラシを有する。本実施形態の場合、グリッド清掃部材２１５は板ばね２１２に設けられるが故に、シャッタ２１０に同期して動作する。なお、清掃シート部２１５ａはＰＥＴシートに限らず発泡スポンジであってもよいし、またシート状に限らずブラシ状であってもよい。
【００５４】
清掃シート部２１５ａは、例えばグリッド電極２０６の感光ドラム側に、最近接する頂点部Ｐにおいて０．２ｍｍ程度、グリッド電極２０６に侵入するように設けられている。本実施形態の場合、シャッタ２１０の開閉時、清掃シート部２１５ａは板ばね２１２の移動により清掃動作を行い、グリッド電極２０６の感光ドラム側に付着した付着物を放電ワイヤ側に移動させる。そして、清掃ブラシ部２１５ｂは、清掃シート部２１５ａにより放電ワイヤ側に移動された付着物を含む、グリッド電極２０６の放電ワイヤ側の付着物を除去する。
【００５５】
図１０（ｂ）に示すコロナ帯電器２Ｂは、グリッド電極２０６を清掃するグリッド清掃部材２１５に加えて、感光ドラム１の表面を清掃するドラム清掃部材２１６を有する。ドラム清掃部材２１６は板ばね２１２の感光ドラム側（グリッド清掃部材２１５と反対面）に設けられ、板ばね２１２から感光ドラム１に向けて突出する上記した清掃シート部２１５ａと同じ材質のブラシを有する。ドラム清掃部材２１６は、板ばね２１２と略同一の幅で、またシャッタ２１０の移動方向に約５ｍｍの大きさに形成される。なお、ドラム清掃部材２１６はブラシ状に限らず発泡スポンジ等で形成されたパット状であってもよいし、ＰＥＴシート等で形成されたシート状であってもよい。
【００５６】
上記したグリッド清掃部材２１５によってグリッド電極２０６が清掃された場合、グリッド電極２０６に付着していた付着物が感光ドラム１の表面に落下して付着することがある。感光ドラム１において放電生成物を含む付着物が付着した箇所では、感光ドラム１が所定電位に帯電され難くなり帯電ムラが生じ得ることから、画像流れなどの画像不良を生じさせる虞がある。これを防止するために、本実施形態では、ドラム清掃部材２１６により感光ドラム１の表面を清掃させるようにしている。
【００５７】
こうしたグリッド清掃部材２１５やドラム清掃部材２１６を有する場合でも、取付部３０においてグリッド清掃部材２１５やドラム清掃部材２１６（詳しくは板ばね２１２）が引っ掛からないよう、上述した非開口部３１を形成するとよい（図６参照）。そうすることで、開口部３２によって張力によるグリッド電極２０６の変形を抑えつつ、非開口部３１によって動作時にグリッド清掃部材２１５やドラム清掃部材２１６がグリッド電極２０６に引っ掛かり難くすることができる。
【００５８】
なお、グリッド清掃部材２１５やドラム清掃部材２１６はシャッタ２１０とは別途に動作できるようにしてあってもよい。また、グリッド清掃部材２１５と、ドラム清掃部材２１６とを別々に動作できるようにしてあってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…感光ドラム、２…帯電装置（コロナ帯電器）、３０…取付部、３１…非開口部（平面部）、３２…開口部、４０…電極部、４０ａ…帯状平面部、９０…筐体、２０５…放電電極（放電ワイヤ）、２０６…グリッド電極、２１０…シャッタ、２１２…移動部材（板ばね）、２１５…グリッド清掃部材、２１６…ドラム清掃部材
【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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