(57)【要約】      （修正有）【課題】シールド部材の清掃のための負荷の増大を抑制して、簡易な構成で十分にシールド部材を清掃することのできるコロナ放電器及び画像形成装置を提供する。【解決手段】コロナ放電器２は、放電電極２３の長手方向に沿って移動する移動部材２９を有し、移動部材２９は、第１、第２のシールド部材２１ａ、２１ｂのそれぞれの放電電極２３に対向する面に対向し、それぞれの面に接触しない第１、第２の非接触部３３ａ、３３ｂと、第１、第２の非接触部３３ａ、３３ｂよりも第１、第２のシールド部材２１ａ、２１ｂ側にそれぞれ突出しており、第１、第２のシールド部材２１ａ、２１ｂのそれぞれの放電電極２３に対向する面のうち、放電電極２３の長手方向に沿って見た場合の放電電極２３に対する最近接部を含む一部の領域Ｑにそれぞれ接触しながら移動することが可能な、第１、第２の接触部３１ａ、３１ｂと、を有する。【選択図】図４
2015215522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と、
前記放電電極を挟んで互いに対向するように前記放電電極の長手方向に沿って配置された第１、第２のシールド部材と、
前記放電電極の長手方向に沿って移動する移動部材と、
を有し、
前記移動部材は、
前記第１、第２のシールド部材のそれぞれの前記放電電極に対向する面に対向し、それぞれの面に接触しない第１、第２の非接触部と、
前記第１、第２の非接触部よりも前記第１、第２のシールド部材側にそれぞれ突出しており、前記第１、第２のシールド部材のそれぞれの前記放電電極に対向する面のうち、前記放電電極の長手方向に沿って見た場合の前記放電電極に対する最近接部を含む一部の領域にそれぞれ接触しながら移動することが可能な、第１、第２の接触部と、
を有することを特徴とするコロナ放電器。
【請求項２】
前記一部の領域は、前記最近接部から前記放電電極の長手方向と略直交する方向に±３．０ｍｍ以内の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のコロナ放電器。
【請求項３】
前記移動部材は、前記放電電極の長手方向に沿って往復移動することが可能であり、前記移動部材が前記往復移動のいずれの方向に移動する際にも、前記第１、第２の接触部のうち少なくとも一方は前記シールド部材に接触することを特徴とする請求項１又は２に記載のコロナ放電器。
【請求項４】
前記移動部材が前記往復移動の一方の方向に移動する際には、前記第１の接触部の前記第１のシールド部材に対する接触圧が前記第２の接触部の前記第２のシールド部材に対する接触圧よりも大きくなり、前記移動部材が前記往復移動の他方の方向に移動する際には、前記第２の接触部の前記第２のシールド部材に対する接触圧が前記第１の接触部の前記第１のシールド部材に対する接触圧よりも大きくなることを特徴とする請求項３に記載のコロナ放電器。
【請求項５】
前記移動部材が前記往復移動の一方の方向に移動する際には、前記第１の接触部は前記第１のシールド部材に接触しかつ前記第２の接触部は前記第２のシールド部材から離間し、前記移動部材が前記往復移動の他方の方向に移動する際には、前記第２の接触部は前記第２のシールド部材に接触しかつ前記第１の接触部は前記第１のシールド部材から離間することを特徴とする請求項３に記載のコロナ放電器。
【請求項６】
前記放電電極の長手方向に沿う回転軸線を中心として回転する回転部材と、
前記回転部材と係合して前記回転部材の回転に伴って前記移動部材と共に前記放電電極の長手方向に沿って移動する駆動伝達部と、
を有し、
前記移動部材は、前記回転部材の回転に伴って前記回転部材の回転軸線を中心として回動するようになっており、
前記移動部材が前記往復移動の一方の方向に移動する際には、前記回転部材が一方の方向に回転して、前記第１の接触部が前記第１のシールド部材により近づきかつ前記第２の接触部が前記第２シールド部材からより遠ざかる方向に前記移動部材が回動し、
前記移動部材が前記往復移動の他方の方向に移動する際には、前記回転部材が他方の方向に回転して、前記第２の接触部が前記第２のシールド部材により近づきかつ前記第１の接触部が前記第１のシールド部材からより遠ざかる方向に前記移動部材が回動することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のコロナ放電器。
【請求項７】
前記移動部材に保持され前記移動部材と共に前記放電電極の長手方向に沿って移動して前記放電電極を清掃する電極清掃部材を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のコロナ放電器。
【請求項８】
前記放電電極とコロナ放電器の作用対象との間において前記放電電極の長手方向に沿って配置されたグリッド部材と、
前記移動部材に保持され前記移動部材と共に前記放電電極の長手方向に沿って移動して前記グリッド部材を清掃するグリッド清掃部材と、
を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のコロナ放電器。
【請求項９】
前記第１、第２の接触部の前記放電電極の長手方向における幅は、前記グリッド清掃部材の前記放電電極の長手方向における幅よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載のコロナ放電器。
【請求項１０】
前記第１、第２の接触部は、それぞれ前記移動部材と一体成型されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のコロナ放電器。
【請求項１１】
前記第１、第２の接触部は、それぞれ前記第１、第２のシールド部材に接触する部分に弾性部材を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコロナ放電器。
【請求項１２】
電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電器と、を有する画像形成装置において、
前記帯電器は、
放電電極と、
前記放電電極を挟んで互いに対向するように前記放電電極の長手方向に沿って配置された第１、第２のシールド部材と、
前記放電電極と前記電子写真感光体との間において前記放電電極の長手方向に沿って配置されたグリッド部材と、
前記放電電極を清掃する電極清掃部材と、
前記グリッド部材を清掃するグリッド清掃部材と、
前記電極清掃部材及び前記グリッド清掃部材のうち少なくとも一方を保持し前記放電電極の長手方向に沿って移動する保持部材と、
を有し、
前記保持部材が移動する際に、前記保持部材の一部が、前記第１、第２のシールド部材のそれぞれの前記放電電極に対向する面の一部の領域にそれぞれ接触して、前記第１、第２のシールド部材の清掃を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記一部の領域は、前記第１、第２のシールド部材のそれぞれの前記放電電極に対向する面のうち、前記放電電極の長手方向に沿って見た場合の前記放電電極に対する最近接部を含む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１４】
前記一部の領域は、前記最近接部から前記放電電極の長手方向と略直交する方向に±３．０ｍｍ以内の範囲であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において用いられるコロナ放電器、及びその画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置では、電子写真感光体（感光体）の表面を帯電器で帯電させ、その後帯電した感光体の表面を画像情報に応じて露光することで、感光体の表面に静電潜像を形成する。感光体の表面を帯電させる帯電器としては、コロナ放電器（コロナ放電発生器）が広く用いられている。
【０００３】
一般に、コロナ放電器は、金属などの導電体からなる放電電極と、放電電極から所定の間隔をおいて配置されたシールド部材（シールド電極）と、を有して構成されている。そして、放電電極に高電圧を印加することにより、放電電極からの放電を利用して、被帯電体としての感光体を帯電させる。とりわけ、感光体の帯電電位を安定させるために、放電電極と感光体との間にグリッド部材（グリッド電極）を備えるスコロトロンと呼ばれるコロナ放電器が広く用いられている。
【０００４】
コロナ放電器内には、放電電極から放電する際に発生するエアフローや、画像形成装置内のエアフローにより、空気中の粉塵などの異物が外部から侵入してくる。そのため、放電電極、グリッド部材、シールド部材に異物が付着し、これに起因して感光体の帯電不良などが生じることがある。
【０００５】
特許文献１には、フィルム状の清掃部材を設け、シールド部材の表面を摺擦して清掃することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３７９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、引用文献１の方法では、シールド部材のほぼ全域をフィルム状の清掃部材の側縁部で摺擦して清掃しようとしているため、接触範囲が大きく、清掃部材を動かすのに必要な力が大きくなりすぎる。そのため、モータで清掃部材を動かす場合は、出力の大きいモータ用いなければならず、コロナ放電器や画像形成装置のコストアップにつながりかねない。また、場合によっては、清掃途中で清掃部材を動かすことができなくなり、コロナ放電器の故障につながる恐れがある。
【０００８】
なお、以上では、コロナ放電器が感光体を帯電させるための帯電手段である場合を例に従来の課題について説明したが、コロナ放電器は画像形成装置において他の用途にも用いられることがある。例えば、コロナ放電器は、感光体などの像担持体に担持されたトナーに電荷付与する電荷付与手段、感光体などの像担持体を除電するための除電手段、感光体などの像担持体から被転写体にトナーを転写させるための転写手段などとしても用いられる。これらいずれの用途においても上記同様の課題がある。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、シールド部材の清掃のための負荷の増大を抑制して、簡易な構成で十分にシールド部材を清掃することのできるコロナ放電器及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は本発明に係るコロナ放電器及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の主要な態様によれば、放電電極と、前記放電電極を挟んで互いに対向するように前記放電電極の長手方向に沿って配置された第１、第２のシールド部材と、前記放電電極の長手方向に沿って移動する移動部材と、を有し、前記移動部材は、前記第１、第２のシールド部材のそれぞれの前記放電電極に対向する面に対向し、それぞれの面に接触しない第１、第２の非接触部と、前記第１、第２の非接触部よりも前記第１、第２のシールド部材側にそれぞれ突出しており、前記第１、第２のシールド部材のそれぞれの前記放電電極に対向する面のうち、前記放電電極の長手方向に沿って見た場合の前記放電電極に対する最近接部を含む一部の領域にそれぞれ接触しながら移動することが可能な、第１、第２の接触部と、を有することを特徴とするコロナ放電器が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シールド部材の清掃のための負荷の増大を抑制して、簡易な構成で十分にシールド部材を清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の模式的な断面図である。
【図２】図１の画像形成装置の画像形成部の模式的な断面図である。
【図３】帯電器の長手方向の模式的な断面図である。
【図４】帯電器の短手方向の断面図である。
【図５】帯電器の一方の端部の一部切り欠き斜視図である。
【図６】シールド清掃部材の幅を説明するための帯電器の模式的な平面図である。
【図７】シールド部材の清掃領域を説明するための帯電器の模式的な断面図である。
【図８】清掃動作時のシールド清掃部材の状態を説明するための帯電器の模式的な断面図である。
【図９】清掃動作の手順を示すフローチャート図である。
【図１０】帯電器の他の例の模式的な断面図及び平面図である。
【図１１】帯電器の清掃部材のホルダに設けられる清掃リブの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るコロナ放電器及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１４】
実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置１００の概略構成を示す模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、フルカラー画像の出力が可能な中間転写方式を採用したタンデム型のプリンタである。
【００１５】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、それぞれ電子写真方式によりイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する。
【００１６】
なお、本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、静電潜像を現像するのに用いるトナーの種類（分光特性、色）が異なることを除き実質的に同一である。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００１７】
図２は、画像形成部Ｓをより詳細に示す模式的な断面図である。画像形成部Ｓは、像担持体としてのドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。まず、感光ドラム１を帯電する帯電手段としての、コロナ放電器で構成された帯電器２が配置されている。次に、露光手段としての露光装置（レーザスキャナ装置）３が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６が配置されている。
【００１８】
また、４個の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、３個のローラに張架されており、そのうちの一つである駆動ローラが回転駆動されることで図中矢印Ｒ２方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト７の内周面側において、各感光ドラム１と対向する位置に、上記一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて付勢（押圧）されており、中間転写ベルト７と感光ドラム１とが接触する一次転写部Ｎ１を形成している。また、中間転写ベルト７の外周面側において、上記３個のローラのうちの一つである対向ローラと対向する位置に、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ８が配置されている。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して上記対向ローラに向けて付勢（押圧）されており、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とが接触する二次転写部Ｎ２を形成している。
【００１９】
その他、画像形成装置１００には、記録材Ｐを二次転写部Ｎ２に給送する給送装置、トナー像を記録材Ｐに定着させる定着装置などが設けられている。
【００２０】
画像形成時には、回転する感光ドラム１の表面は、帯電器２により略一様に帯電処理される。その後、帯電した感光ドラム１の表面は、露光装置３によって画像情報に応じて走査露光される。これにより感光ドラム１上に、画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４に収容されているトナーによってトナー像として現像（可視化）される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ５の作用により、中間転写ベルト７へと転写（一次転写）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のような動作が各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト７上に順次に重ね合わせるようにして転写される。中間転写ベルト７へと転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、クリーニングブレードを備えるドラムクリーニング装置６により除去されて回収される。
【００２１】
中間転写ベルト７上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ８の作用により、記録材Ｐへ転写（二次転写）される。記録材Ｐは、給送手段としての給送装置において、カセット９から給送されて、中間転写ベルト７上のトナー像と同期するようにして二次転写部Ｎ２まで搬送される。記録材Ｐへと転写されずに中間転写ベルト７上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、図示しない中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置により除去されて回収される。
【００２２】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１０へと搬送される。定着装置１０において、記録材Ｐは、トナーと接触する加熱回転体とこれに圧接する加圧回転体とに挟持されて搬送される。これにより、トナーが加熱溶融されて、記録材Ｐへ定着される。その後、画像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置１００の外部へと排出される。
【００２３】
２．帯電器の基本的な構成
次に、本実施例における帯電器２の基本的な構成について説明する。画像形成装置１００、あるいは帯電器２などの画像形成装置１００の要素について、図１、図２の紙面手前側を「前」側、紙面奥側を「後」側とする。この前側と後側を結ぶ奥行方向は、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）と略平行である。また、その「前」側から見た場合の左右をそれぞれ「左」側、「右」側とする。
【００２４】
図３は、帯電器２の長手方向の断面図であり、同図中の左側が帯電器２の前側、右側が後側となるように示している。また、図４は、帯電器２の短手方向の断面図であり、帯電器２を前側から見た様子を示している。また、図５は、帯電器２の前側を上方から見た斜視図であり、帯電器２の内部が分かるよう後述するシールド部材を一部切り欠いている。
【００２５】
本実施例では、感光ドラム１の表面を帯電させる帯電器２は、コロナ放電器（コロナ放電発生器）、特に、スコロトロンで構成されている。帯電器２は、帯電器２の筐体となる一面が開放されたシールドケース２１を有する。シールドケース２１の長手方向の両端部には、前ブロック２２ａ、後ブロック２２ｂがそれぞれ設けられており、これら前ブロック２２ａ、後ブロック２２ｂ間に、放電電極としての放電ワイヤ２３が展張（張設）されている。また、シールドケース２１の開放面において、放電ワイヤ２３と感光ドラム１との間に、制御電極としてのグリッド部材２４が設けられている。帯電器２は、シールドケース２１の開放面を、帯電器２の作用対象としての被帯電体である感光ドラム１に近接させた状態で、感光ドラム１に対向して配置される。本実施例では、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、帯電器２の長手方向は感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）と略平行な関係にある。
【００２６】
更に説明すると、帯電器２は、帯電器２の長手方向に沿って（本実施例では略平行に）配置された放電電極としての放電ワイヤ２３と、これを囲むように設けられたシールドケース２１と、を有する。シールドケース２１は、放電ワイヤ２３を挟んで互いに対向するように放電ワイヤ２３の長手方向に沿って（本実施例では略平行に）配置された右側シールド部材（第１のシールド部材）２１ａ、左側シールド部材（第２のシールド部材）２１ｂを有する。また、シールドケース２１は、放電ワイヤ２３を挟んで感光ドラム１と対向する位置において放電ワイヤ２３の長手方向に沿って配置された頂部シールド部材２１ｃを有する。また、帯電器２は、シールドケース２１の感光ドラム１に対向する開口部２ａにおいて、放電ワイヤ２３と感光ドラム１との間に、放電ワイヤ２３の長手方向に沿って（本実施例では略平行に）配置された、制御電極としてのグリッド部材２４を有する。
【００２７】
本実施例では、シールド部材（右側シールド部材、左側シールド部材、頂部シールド部材）２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ導電体としての金属製の板状部材を加工して形成されている。右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂのそれぞれの放電ワイヤ２３に対向する面は実質的に平面状であり、互いに略平行に配置されている。本実施例では、右側シールド部材２１ａと左側シールド部材２１ｂとの間の距離（最短距離）Ｄ１（図７）は４０ｍｍである。頂部シールド部材２１ｃは、右側シールド部材２１ａと左側シールド部材２１ｂとを、感光ドラム１とは反対の端部側において繋ぐように設けられており、頂部シールド部材２１ｃには、後述するホルダ２９が移動するための開口部が形成されている。
【００２８】
放電ワイヤ２３は、シールドケース２１で囲まれた空間の内側において帯電器２の長手方向に沿って張架されている。放電ワイヤ２３には、図示しない高圧電源から高圧電圧が印加される。これにより、コロナ放電が発生することで、感光ドラム１に電荷が付与される。放電ワイヤ２３としては、導電体としての金属製の線材（ワイヤ）を好適に用いることができる。放電ワイヤ２３の材料としては、ステンレススチール、ニッケル、モリブデン、タングステンなどの金属材料を好適に用いることができる。本実施例では、金属の中で非常に安定性の高いタングステンを使用した。また、放電ワイヤ２３の直径は、４０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。本実施例では、基材としての直径が６０μｍのタングステン製のワイヤの上に、表面層としての保護層を形成したものを、放電ワイヤ２３として使用した。
【００２９】
グリッド部材２４は、放電ワイヤ２３よりも感光ドラム１側において帯電器２の長手方向に沿って張架されている。本実施例では、グリッド部材２４としては、平板状のエッチンググリッドを用いた。グリッド部材２４には、放電ワイヤ２３に接続された高圧電源とは別の図示しない高圧電源から高圧電圧が印加される。グリッド部材２４に所定の電圧を印加することにより、放電ワイヤ２３から感光ドラム１へ流れる電流を制御し、感光ドラム１の帯電電位を所望の電位へ収束させることができる。本実施例では、グリッド部材２４として、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（板金）で構成された基材に、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）パターンが形成されたものを使用した。グリッド部材２４のエッチングによりメッシュパターンが形成されている領域２４ａ（図６）を、「エッチング領域」ともいう。本実施例では、放電ワイヤ２３とグリッド部材２４との間の距離（最短距離）Ｄ２（図７）は８ｍｍである。
【００３０】
３．清掃部材
画像形成を繰り返し行うと、放電ワイヤ２３、グリッド部材２４、シールド部材２１ａ、２１ｂの表面には、帯電器２内を浮遊する微粒子（放電生成物、粉塵、飛散したトナーや外添材）などの異物が付着する場合がある。放電ワイヤ２３、グリッド部材２４、シールド部材２１ａ、２１ｂに異物が付着すると、主走査方向においてその異物が付着した位置に対応する箇所の感光ドラム１の帯電電位がずれて、帯電ムラによる画像濃度ムラなどが発生することがある。なお、本実施例では、主走査方向は、感光ドラム１及び帯電器２の長手方向と略平行である。そのため、本実施例では、付着した異物を除去するために、放電ワイヤ２３、グリッド部材２４、シールド部材２１ａ、２１ｂのそれぞれを清掃する。
【００３１】
３−１．放電ワイヤとグリッド部材の清掃
帯電器２は、放電ワイヤ２３を清掃するための電極清掃部材としての清掃パッド２５と、グリッド部材２４を清掃するためのグリッド清掃部材としての清掃ブラシ２６と、を有する。
【００３２】
清掃パッド２５は、放電ワイヤ２３を挟み込むように配置されており、放電ワイヤ２３の長手方向に沿って移動することで放電ワイヤ２３を摺擦して清掃する。清掃パッド２５は、清掃パッド支持部２７によって支持されている。清掃パッド２５は、清掃パッド支持部２７に対して着脱可能に取り付けられている。
【００３３】
清掃ブラシ２６は、グリッド部材２４の放電ワイヤ２３側の面に接触するように配置されており、放電ワイヤ２３の長手方向に沿って移動することでグリッド部材２４を摺擦して清掃する。清掃ブラシ２６は、清掃ブラシ支持部２８によって支持されている。清掃ブラシ２６は、清掃ブラシ支持部２８に対して着脱可能に取り付けられている。本実施例では、清掃ブラシ２６は、画像形成中にグリッド部材２４に余計な応力をかけないように、待機位置（ホームポジション）にあるときは、グリッド部材２４から離間するように配置されている。また、清掃ブラシ２６を支持する清掃ブラシ支持部２８の清掃ブラシ２６の両端部の近傍には、グリッド部材２４の高さ位置をガイドして清掃するためのグリッドガイド部２８ａが配置されている。グリッド部材２４の清掃動作時に、グリッドガイド部２８ａは、グリッド部材２４と清掃ブラシ２６の高さの関係が略一定になるようにガイドする。これにより、清掃ブラシ２６のグリッド部材２４に対する所定の侵入量と接触圧とを保ちながら、清掃を行うことができるようになっている。
【００３４】
清掃パッド支持部２７と清掃ブラシ支持部２８とは、一体的に連結されて、保持部材としてのホルダ２９を構成している。ホルダ２９は、清掃パッド２５及び清掃ブラシ２６を保持して、詳しくは後述する移動機構によって駆動されることで放電ワイヤ２３の長手方向に沿って移動する。これにより、清掃パッド２６及び清掃ブラシ２６が放電ワイヤ２３の長手方向に沿って移動させられて、放電ワイヤ２３及びグリッド部材２４がそれぞれ清掃される。このホルダ２９は、放電ワイヤ２３の長手方向に沿って移動する移動部材の一例である。
【００３５】
清掃パッド２５としては、スポンジの表面に難燃化処理したフェルトを貼りつけたものを用いた。この清掃パッド２５は、放電ワイヤ２３を両側から挟むように配置される。そして、スポンジがある程度の変形する程度の力で放電ワイヤ２３を挟みこむことで、放電ワイヤ２３の全周面に清掃パッド２５が接触する。放電ワイヤ２３の表面に接触してこれを清掃する部材として、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。ただし、弾性部材を設けて、放電ワイヤ２３の全周に接触するよう配置することが好ましい。
【００３６】
清掃ブラシ２６としては、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）などで形成されたブラシ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部材や、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。
【００３７】
３−２．シールド部材の清掃
本実施例では、ホルダ２９の一部に、右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂに向けてそれぞれ突出した突起形状部である、右側清掃リブ（第１の接触部）３１ａ、左側清掃リブ（第２の接触部）３１ｂが設けられている。本実施例では、特に、ホルダ２９を構成する清掃ブラシ支持部２８の一部に、右側清掃リブ３１ａ、左側清掃リブ３１ｂが形成されている。
【００３８】
右側清掃リブ３１ａ、左側清掃リブ３１ｂは、ホルダ２９と共に放電ワイヤ２３の長手方向に沿って移動する。この際に、右側清掃リブ３１ａ、左側清掃リブ３１ｂは、それぞれ右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂと接触してこれを摺擦することが可能なように構成されている。本実施例では、この第１の接触部としての右側清掃リブ３１ａ、第２の接触部としての左側清掃リブ３１ｂが、それぞれ右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂの放電ワイヤ２３に対向する面を清掃するシールド清掃部材３０を構成する。そして、ホルダ２９は、右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂのそれぞれの放電ワイヤ２３に対向する面に対向し、それぞれの面に接触しない第１の非接触部３３ａ、第２の非接触部３３ｂを有している。右側、左側清掃リブは、それぞれ第１、第２の非接触部よりも右側、左側シールド部材側に突出している。
【００３９】
本実施例では、清掃リブ（右側清掃リブ、左側清掃リブ）３１ａ、３１ｂは、放電ワイヤ２３の長手方向と略平行かつシールド部材２１ａ、２１ｂの放電ワイヤ２３と対向する面と略直交する平面に沿って延在する、所定の厚さを有する板状部材である。本実施例では、清掃リブ３１ａ、３１ｂの厚さＴは２．０ｍｍである。また、本実施例では、清掃リブ３１ａ、３１ｂは、ＰＣ＋ＡＢＳ樹脂で形成された清掃ブラシ支持部２８と一体成型されている。なお、本実施例では、清掃パッド支持部２７も清掃ブラシ支持部２８と同じ合成樹脂で形成されている。
【００４０】
ここで、清掃リブ３１ａ、３１ｂは、シールド部材２１ａ、２１ｂのそれぞれの放電ワイヤ２３に対向する面のうち、放電ワイヤ２３に対する最近接部Ｕを含む一部の領域Ｑ（図７）にそれぞれ接触しながら移動することが可能とされている。このシールド部材２１ａ、２１ｂの一部の領域Ｑを、以下「清掃領域」ともいう。なお、放電ワイヤ２３に対する最近接部Ｕは、より詳細には放電ワイヤ２３の長手方向に沿って見た場合の最近接部である。本実施例では、右側清掃リブ３１ａ、左側清掃リブ３１ｂと右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂとのクリアランスＧ（図６）は、それぞれ０．０〜２．５ｍｍとされている。特に、本実施例では、右側清掃リブ３１ａと右側シールド部材２１ａとのクリアランスＧは０．３ｍｍ、左側清掃リブ３１ｂと左側シールド部材２１ｂとのクリアランスＧは０．１ｍｍとされている。このクリアランスＧの両方を０．０ｍｍにした場合、取り付け時や組み立て時などにおけるシールド部材２１ａ、２１ｂの撓み、ホルダ２９の部品公差や熱膨張などにより、清掃動作時のモータトルクが高くなりすぎてしまう場合がある。そのため、このクリアランスＧは、後述する移動機構の構成などによって適宜設定できるが、少なくともいずれか一方は０．３ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４１】
図６は、帯電器２をグリッド部材２４側から見た模式的な平面図である。清掃ブラシ２６は、グリッド部材２４のエッチング領域２４ａよりも広い範囲を清掃できるように、グリッド部材２４に接触する範囲の大きさが次のように設定されている。帯電器２の短手方向における長さＬ１は３０ｍｍとした。また、帯電器２の長手方向における幅Ｗ１は６ｍｍとした。また、清掃リブ３１ａ、３１ｂの帯電器２の長手方向における幅Ｗ２は、同方向における清掃ブラシ２６の幅Ｗ１（＝６ｍｍ）よりも大きい７ｍｍとした。これは、清掃リブ３１ａ、３１ｂが清掃動作時にホルダ２９を安定させる役割も担い得ることなどを考慮したからである。このように、本実施例では、帯電器２の長手方向における清掃リブ３１ａ、３１ｂの幅は清掃ブラシ２６の幅よりも大きく、同方向の清掃リブ３１ａ、３１ｂの範囲内に清掃ブラシ２６が配置されている。
【００４２】
なお、上記本実施例における清掃リブ３１ａ、３１ｂの幅Ｗ２（＝７ｍｍ）は、該幅Ｗ２を１ｍｍ〜１５ｍｍの範囲で変更して、清掃能力や清掃動作時のモータトルクなどを比較して決定した。清掃リブ３１ａ、３１ｂの幅Ｗ２が１〜３ｍｍの場合は、清掃動作時にホルダ２９自体の振動が大きくなることがあった。また、繰り返し清掃動作を行った際に僅かに清掃リブ３１ａ、３１ｂの先端の削れが確認されることがあった。また、接触面積が狭いためか、シールド部材２１ａ、２１ｂの清掃能力が低くなる傾向があった。一方、清掃リブ３１ａ、３１ｂの幅Ｗ２が１１〜１５ｍｍの場合は、清掃動作時のホルダ２９自体の振動が大きくなることはないが、清掃動作時のモータトルクが３０％以上高くなる場合があった。以上より、清掃リブ３１ａ、３１ｂの幅Ｗ２は、４〜１０ｍｍの範囲が好ましい。また、清掃リブ３１ａ、３１ｂの幅Ｗ２は、繰り返し清掃動作を実施した際のモータトルクと清掃能力の変動が最も少なかった７ｍｍが最適であった。
【００４３】
３−３．清掃リブの位置
次に、清掃リブ３１ａ、３１ｂの位置について詳しく説明する。
【００４４】
まず、シールド部材２１ａ、２１ｂにおける重点的に清掃すべき位置について調べた。ここでは、シールド部材２１ａ、２１ｂの放電ワイヤ２３に対向する面に異物が付着した際に、放電ワイヤ２３に対してどの位置に付着した異物が画像不良を発生させやすいかを調べた。
【００４５】
具体的には、放電ワイヤ２３に対する位置関係を変更しながら、シールド部材２１ａ、２１ｂの放電ワイヤ２３に対向する面に、所定のサイズの電気絶縁性のテープ（絶縁テープ）を異物に見立てて貼り付け、ハーフトーン画像を出力した。絶縁テープのサイズは、幅（帯電器２の長手方向と略直交する方向）０．５ｍｍ×長さ（帯電器２の長手方向）２０．０ｍｍとした。ハーフトーン画像は、Ｘ−ｒｉｔｅ社製の反射濃度計において、反射濃度０．５〜０．６程度のハーフトーン画像とした。そして、出力したハーフトーン画像の、主走査方向における絶縁テープを貼りつけた位置に対応する箇所と貼りつけていない位置に対応する箇所とでの反射濃度の差（濃度差）を測定した。この濃度差のレベルは、シールド部材２１ａ、２１ｂに対する異物の付着による感光ドラム１の帯電ムラによる画像濃度ムラのレベルを表す。
【００４６】
ここで、図７は、放電ワイヤ２３に対する清掃リブ３１ａ、３１ｂの位置関係を説明するための、帯電器２の長手方向に沿って見た帯電器２の模式的な断面図である。右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂのそれぞれの放電ワイヤ２３に対向する面における、放電ワイヤ２３に対する最近接部をＵとする。そして、この最近接部Ｕを０ｍｍとして、帯電器２の長手方向と略直交する方向に最近接部Ｕからグリッド部材２４に近づく方向をマイナス、グリッド部材２４から離れる方向をプラスとする。
【００４７】
最近接部Ｕに絶縁テープを貼り付けた場合は、絶縁テープの有無による濃度差が０．０２〜０．０３となった。この濃度差は、画像濃度ムラとして問題となるレベルである。これに対し、最近接部Ｕから±１ｍｍ離した位置に絶縁テープを貼り付けた場合、絶縁テープの有無による濃度差は０．０１〜０．００５となった。この濃度差は、実用上、ほとんど目立たないレベルである。
【００４８】
そこで、最近接部Ｕから±６．０ｍｍの範囲において絶縁テープの貼り付け位置を変え、絶縁テープの有無による濃度差を測定して、更に詳細に調べた。また、帯電器２の構成が測定結果に及ぼす影響を考慮して、放電ワイヤ２３とグリッド部材２４との間の距離Ｄ２を４ｍｍ、８ｍｍ、シールド部材２１ａ、２１ｂ間の距離Ｄ１を２０ｍｍ、４０ｍｍ、６０ｍｍと変えて測定を行った。
【００４９】
具体的には、帯電器２の構成のとしては、上述のように放電ワイヤ２３とグリッド部材２４との間の距離Ｄ２を２水準、シールド部材２１ａ、２１ｂ間の距離Ｄ１を３水準に変えたものをそれぞれを組み合わせて６条件を準備した。また、それぞれの帯電器２の構成において、絶縁テープの貼り付け位置を、最近接部Ｕから±６．０ｍｍの範囲において１ｍｍ刻みで変更した。そして、出力したハーフトーン画像の主走査方向における絶縁テープを貼りつけた位置に対応する箇所と貼りつけていない位置に対応する箇所とでの反射濃度の差（濃度差）を測定した。評価基準は、次のとおりとした。結果を表１に示す。
濃度差０．０２以上：××（問題になるレベル）
濃度差０．０１以上、０．０２未満：×（問題になり得るレベル）
濃度差０．００５以上、０．０１未満：△（実用上問題ないレベル）
濃度差０．００５未満：○（実用上濃度差は確認できない）
【００５０】
【表１】
2015215522.tif 000003
【００５１】
表１の結果から、帯電器２の構成によらず、最近接部Ｕから±１．０ｍｍの範囲内の異物を除去することができれば、異物による画像不良の発生を、相応に少なくできることがわかる。さらに、最近接部Ｕから±３．０ｍｍの範囲内の異物を除去することができれば、異物による画像不良の発生をより確実に抑制できることがわかる。
【００５２】
なお、放電ワイヤ２３とグリッド部材２４に印加する電圧と構成条件から電界計算を行っても、ほぼ同様の結果となることがわかった。
【００５３】
このように、シールド部材２１ａ、２１ｂ上の異物は、放電ワイヤ２３に対する最近接部Ｕに付着しているものが、放電ワイヤ２３により形成される放電電界に与える影響が最も大きいものと考えられる。そして、シールド部材２１ａ、２１ｂ上の異物は、この放電ワイヤ２３に対する最近接部Ｕを含む所定の範囲に付着したものを重点的に除去することが好ましい。こうしてシールド部材２１ａ、２１ｂを清掃する範囲を絞ることにより、シールド清掃部材３０の接触範囲を無駄に増やすことがないため、清掃動作時のモータトルクの増大を抑制することができ、不必要にモータを大型化することを抑制することができる。
【００５４】
表１の結果から分かるように、清掃リブ３１ａ、３１ｂによるシールド部材２１ａ、２１ｂの清掃領域Ｑは、少なくとも最近接部Ｕから±１．０ｍｍの範囲、好ましくは最近接部Ｕから±３．０ｍｍの範囲を含む。一方、この清掃領域Ｑは、シールド部材２１ａ、２１ｂのそれぞれの放電ワイヤ２３に対向する面の全面でなければ、上述の効果を一定程度得ることができる。ただし、表１の結果から分かるように、最近接部Ｕから±３．０ｍｍより広い範囲を清掃しても、帯電ムラによる画像不良を抑制する効果は顕著には向上し難い。そのため、清掃領域Ｑは、最近接部Ｕから±６．０ｍｍ以内の範囲とすることが好ましく、最近接部Ｕから±３．０ｍｍ以内の範囲とすることがより好ましい。本実施例では、清掃リブ３１ａ、３１ｂの厚さＴは２ｍｍであるが、ホルダ２９の移動時の振動などにより、清掃領域Ｑは最近接部Ｕから±３．０ｍｍ以内の範囲とされている。
【００５５】
また、前述の特許文献１に記載の方法では、可撓性を有するフィルム状のシールド清掃部材は、繰り返し摺擦すると、接触摺擦条件が変化し、清掃不良が発生する場合がある。つまり、このシールド清掃部材は、ＰＥＴ製のフィルムであるため、長期にわたって摺擦を繰り返すと、フィルムの変形や削れなどによる接触条件の変化により清掃不良が発生することが懸念される。このフィルムの変形や削れに対応するべく、フィルムの厚さを厚くしたり、硬めのＰＥＴフィルムを用いたりすることも考えられる。しかし、特許文献１の方法では、シールド部材のほぼ全域を清掃しようとしているため、接触範囲が大きく、清掃時の駆動トルクが大きくなりすぎる。この点、本実施例では、シールド清掃部材としての清掃リブ３１ａ、３１ｂは、実質的に剛体と考えられるホルダ２９の一部として形成され、この清掃リブ３１ａ、３１ｂでシールド部材２１ａ、２１ｂの一部を清掃するようになっている。したがって、シールド清掃部材の変形や削れは実質的に問題にならず、しかも上述のように接触範囲を絞ることで清掃時の駆動トルクを低減できる。
【００５６】
３−４．清掃部材の移動機構
次に、清掃部材の移動機構（駆動機構）について説明する。
【００５７】
本実施例では、上述のように、電極清掃部材としての清掃パッド２５、グリッド清掃部材としての清掃ブラシ２６、シールド清掃部材としての清掃リブ３１ａ、３１ｂは、移動部材としてのホルダ２９によって一体的に同時に移動させられる。ホルダ２９は、図４において頂部シールド板２１ｃの上部に設けられたレール２１ｄによって移動方向が規制されて、放電ワイヤ２３の長手方向に沿って往復移動する。
【００５８】
図３〜図５を参照して、本実施例では、ホルダ２９を移動させる移動機構４０は、駆動源としての駆動モータＭ、スクリュー４１、駆動伝達部４２などを有して構成される。駆動モータＭは、前ブロック２２ａに取り付けられている。駆動モータＭの回転軸には図示しないウォームギアが取り付けられている。このウォームギアは、スクリュー４１の一端に接続された図示しない駆動受ギアと噛み合っている。スクリュー４１は、その長手方向（回転軸線方向）の両端がそれぞれ前ブロック２２ａ、後ブロック２２ｂによって回転自在に支持されている。スクリュー４１は、その長手方向が帯電器２の長手方向と略平行となるように、前ブロック２２ａと後ブロック２２ｂとの間に懸架されている。また、スクリュー４１は、右側シールド部材２１ａと左側シールド部材２１ｂとの間のほぼ中央に位置している。スクリュー４１は、放電電極２３の長手方向に沿う回転軸線を中心として回転する回転部材の一例である。
【００５９】
スクリュー４１の外周部には、スパイラル状の溝が形成されており、このスパイラル状の溝と係合する駆動伝達部４２がホルダ２９に固定されている。これにより、駆動伝達部４２は、スクリュー４１と係合してスクリュー４１の回転に伴ってホルダ２９と共に帯電器２の長手方向に移動する。つまり、駆動伝達部４２は、スクリュー４１の回転駆動力を放電ワイヤ２３の長手方向に沿う方向の駆動力に変えてホルダ２９に伝達する。本実施例では、駆動伝達部４２は、ホルダ２９とスクリュー４１との間で駆動力の接続と切断を行うことができる。具体的には、駆動伝達部４２は、スクリュー４１のスパイラル状の溝と係合する係合部４２ａと、係合部４２ａをスクリュー４１の径方向に所定の力で加圧する加圧部４２ｂと、を有する。駆動伝達部材４２の係合部４２ａは、加圧部４２ｂによってスクリュー４１に向けて付勢された状態で、スクリュー４１に対して可動とされている。これによって、ホルダ２９が可動範囲の端部で突き当て部材に突き当たった場合でも、スクリュー４１を回転させるための負荷は一定値よりは大きくならず、スクリュー４１は回転し続けることが可能である。したがって、例えば、ホルダ２９が十分移動し終えられる時間を予め設定しておき、駆動モータＭの回転時間を一律その設定時間としておくことが可能となる。
【００６０】
なお、ホルダ２９が突き当て部材に突き当たる位置に到達したことを検知する検知手段として、フォトインタラプタなどで構成されたポジションセンサを設けることができる。これにより、ホルダ２９が可動範囲の端部に到達したことを検知した時点で、駆動モータＭの回転を停止又は逆回転させるなど、次の動作を開始することができる。この場合、ホルダ２９が突き当て部材に突き当たった状態でスクリュー２９は回転しなくてよい。本実施例では、ホルダ２９が可動範囲における前側の端部にあることを検知する第１ポジションセンサＰＳ１と、後側の端部にあることを検知する第２ポジションセンサＰＳ２と、が設けられている。第１、第２ポジションセンサＰＳ１、ＰＳ２の検知結果に係る信号は、制御手段としての制御回路５０に入力される。制御回路５０は、その信号に基づいて駆動モータＭの駆動のＯＮ／ＯＦＦ、回転方向などを制御する。
【００６１】
次に、図８を参照して、ホルダ２９の移動によるシールド部材２１ａ、２１ｂの清掃動作についてより詳細に説明する。図８は、ホルダ２９が静止している場合又は移動している場合における、帯電器２をその長手方向に沿って前側から見た帯電器２の模式的な断面図である。同図においては、グリッド部材２４は、簡略化のためにエッチング領域２４ａのみを図示している。
【００６２】
図８（ａ）は、ホルダ２９が静止している場合のホルダ２９の状態を示している。本実施例では、この状態において、ホルダ２９は、清掃リブ３１ａ、３１ｂとシールド部材２１ａ、２１ｂとの間に所定のクリアランスＧ（図６）を有するように配置されている。
【００６３】
図８（ｂ）は、スクリュー４１が同図中反時計まわり（「正方向」ともいう。）に回転した場合のホルダ２９の状態を示している。スクリュー４１が同図中反時計まわりに回転すると、ホルダ２９は図３中の左側から右側、すなわち、帯電器２の前側から後側に向けて進む（これを往復移動における「往路」方向とする。）。このとき、スクリュー４１の回転により、ホルダ２９及びこれに設けられた清掃リブ３１ａ、３１ｂは、スクリュー４１の回転軸線を回動中心として回動し、右側シールド部材２１ａ側に傾く。そのため、右側清掃リブ３１ａが右側シールド部材２１ａに接触してこれを摺擦しながら移動して、右側シールド部材２１ａの清掃動作を行える状態となる。このときの清掃領域Ｑが、上述して詳しく説明した範囲となるように設定されている。
【００６４】
一方、図８（ｃ）は、スクリュー４１が同図中時計まわり（「逆方向」ともいう。）に回転した場合のホルダ２９の状態を示している。スクリュー４１が同図中時計まわりに回転すると、ホルダ２９は図３中右側から左側、すなわち、帯電器２の後側から前側に向けて進む（これを往復移動における「復路」方向とする。）。このとき、スクリュー４１の回転により、ホルダ２９及びこれに設けられた清掃リブ３１ａ、３１ｂは、スクリュー４１の回転軸線を回動中心として回動し、左側シールド部材２１ｂ側に傾く。そのため、左側清掃リブ３１ｂが左側シールド部材２１ｂに接触してこれを摺擦しながら移動して、左側シールド部材２１ｂの清掃動作を行える状態となる。このときの清掃領域Ｑが、上述して詳しく説明した範囲となるように設定されている。
【００６５】
このように、本実施例では、ホルダ２９は、往復移動する際に、往路と復路とで異なる方向に傾く。そして、本実施例では、往路と復路とで、右側清掃リブ３１ａ及び左側清掃リブ３１ｂのうち一方が、右側シールド部材２１ａ及び左側シールド部材２１ｂのうち対応する一方に接触する。これにより、本実施例では、往路と復路とで、それぞれ右側シールド部材２１ａ及び左側シールド部材２１ｂのうち一方が清掃される。
【００６６】
ここで、清掃リブ３１ａ、３１ｂとシールド部材２１ａ、２１ｂとのクリアランスＧの設定によって、ホルダ２９が往復移動する際に、往路又は復路の少なくとも一方において、両方の清掃リブがシールド部材に同時に接触する場合もある。この場合も、スクリュー４１の回転方向に応じて、右側清掃リブ３１ａ及び左側清掃リブ３１ｂのうちの一方が他方に比べて強く、右側シールド部材２１ａ及び左側シールド部材２１ｂのうち対応する一方に接触しながら移動することが好ましい。
【００６７】
つまり、清掃動作時にホルダ２９が若干どちらかのシールド部材２１ａ、２１ｂ側に傾く。傾いたホルダ２９は、傾いた側の清掃リブ３１ａ、３１ｂがその逆側の清掃リブ３１ａ、３１ｂに比べて強くシールド部材２１ａ、２１ｂに接触しながら移動し、シールド部材２１ａ、２１ｂの清掃を行う。ホルダ２９は、スクリュー４１の回転方向を正逆入れ替えることにより往復動作するので、往路と復路とでホルダ２９の傾く方向が異なる。そのため、往路と復路とで清掃リブ３１ａ、３１ｂが強く接触するシールド部材２１ａ、２１ｂを変えることができる。両側のシールド部材２１ａ、２１ｂに同時に同程度の強さで清掃リブ３１ａ、３１ｂを接触させて清掃しようとすると、駆動トルクが高くなることがある。これに対し、片側のシールド部材２１ａ、２１ｂにのみ清掃リブ３１ａ、３１ｂを強く接触させることにより、駆動トルクを下げながら清掃することができる。この効果は、本実施例のように、ホルダ２９の往復移動の往路と復路とでそれぞれで一方の清掃リブ３１ａ、３１ｂのみがシールド部材２１ａ、２１ｂに接触する場合に、最も顕著に得られる。
【００６８】
以上のように、本実施例では、ホルダ２９には、右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂのそれぞれの一部の領域（清掃領域）Ｑにそれぞれ接触することが可能な、右側清掃リブ３１ａ、左側清掃リブ３１ｂが設けられている。ホルダ２９は、放電ワイヤ２３の長手方向に沿って往復移動することが可能であり、ホルダ２９が往復移動のいずれの方向に移動する際にも、清掃リブ３１ａ、３１ｂのうち少なくとも一方はシールド部材２１ａ、２１ｂに接触する。本実施例では、ホルダ２９が往復移動の一方の方向に移動する際には、右側清掃リブ３１ａは右側シールド部材２１ａに接触しかつ左側清掃リブ３１ｂは左側シールド部材２１ｂから離間する。そして、ホルダ２９が往復移動の他方の方向に移動する際には、左側清掃リブ３１ｂは左側シールド部材２１ｂに接触しかつ右側清掃リブ３１ａは右側シールド部材２１ａから離間する。ただし、ホルダ２９が往復移動の一方の方向に移動する際に、右側清掃リブ３１ａの右側シールド部材２１ａに対する接触圧が左側清掃リブ３１ｂの左側シールド部材２１ｂに対する接触圧よりも大きくなるようにしてもよい。この場合、ホルダ２９が往復移動の他方の方向に移動する際に、左側清掃リブ３１ｂの左側シールド部材２１ｂに対する接触圧が右側清掃リブ３１ａの右側シールド部材２１ａに対する接触圧よりも大きくなるようにすればよい。特に、本実施例では、ホルダ２９が往復移動の一方の方向に移動する際には、スクリュー４１が一方の方向に回転する。そして、右側清掃リブ３１ａが右側シールド部材２１ａにより近づきかつ左側清掃リブ３１ｂが左側シールド部材２１ｂからより遠ざかる方向に、ホルダ２９がスクリュー４１の回転軸線を中心として回動する。ホルダ２９が他方の方向に移動する際には、スクリュー４１が他方の方向に回転する。そして、左側清掃リブ３１ｂが左側シールド部材２１ｂにより近づきかつ右側清掃リブ３１ａが右側シールド部材２１ａからより遠ざかる方向に、ホルダ２９がスクリュー４１の回転軸線を中心として回動する。
【００６９】
これにより、本実施例によれば、シールド部材２１ａ、２１ｂの清掃のための負荷の増大を抑制して、簡易な構成で十分にシールド部材２１ａ、２１ｂを清掃することができる。
【００７０】
なお、本実施例では、清掃ブラシ２６は、グリッド部材２４に対して十分な侵入量を有している。そのため、図８（ｂ）や図８（ｃ）に示すようにホルダ２９が傾いても、清掃ブラシ２６はグリッド部材２４の清掃範囲に十分に接触して、十分に清掃することができる。
【００７１】
また、本実施例では、主走査方向の画像形成領域内のグリッド部材２４の範囲に対応するシールド部材２１ａ、２１ｂの範囲は全域、清掃リブ３１ａ、３１ｂにより清掃する。特に、帯電器２の長手方向においてシールド部材２１ａ、２１ｂの端部に異物が付着しやすいなど、異物付着の状況が分かっている場合には、僅かにシールド部材２１ａ、２１ｂを撓ませて取り付けてもよい。これにより、重点的に清掃したい部分の清掃リブ３１ａ、３１ｂとシールド部材２１ａ、２１ｂとのクリアランスＧを狭くすることができる。
【００７２】
また、上述のように、片方ずつシールド部材２１ａ、２１ｂに清掃リブ３１ａ、３１ｂを接触させて清掃してもよいし、両方に同時に接触させるが一方に強く接触させるようして片方ずつを重点的に清掃するようにしてもよい。帯電器２内に侵入してくる異物のシールド部材２１ａ、２１ｂへの付着しやすさなどに応じて、シールド部材２１ａ、２１ｂと清掃リブ３１ａ、３１ｂとのクリアランスＧを調整することができる。また、スクリュー４１の回転速度でも、清掃リブ３１ａ、３１ｂのシールド部材２１ａ、２１ｂへの接触状態は変化する。そのため、スクリュー４１の回転速度により清掃リブ３１ａ、３１ｂのシールド部材２１ａ、２１ｂへの接触状態を変更してもよい。
【００７３】
４．清掃動作の手順
次に、本実施例における放電ワイヤ２３、グリッド部材２４、シールド部材２１ａ、２１ｂの清掃動作の手順について説明する。
【００７４】
なお、電極清掃部材としての清掃パッド２５、グリッド清掃部材としての清掃ブラシ２６、シールド清掃部材としての清掃リブ３１ａ、３１ｂは、ホルダ２９によって一体的に移動して連動して清掃動作を行う。ここでは、特に、清掃ブラシ２６によるグリッド部材２４の清掃動作、清掃リブ３１ａ、３１ｂによるシールド部材２１ａ、２１ｂの清掃動作について説明する。
【００７５】
清掃ブラシ２６は、清掃動作の待機時には、帯電器２の前側の待機位置（図３の左側の端部）にある。この待機位置をホームポジション（基準位置）とする。そして、清掃ブラシ２６が、前側から後側に移動する動作を往路動作とし、後側から前側へ移動する動作を復路動作とする。
【００７６】
まず、図９（ａ）のフローチャートを参照して、往路動作の手順について説明する。
【００７７】
制御回路５０（図３）は、カウンタで前回の清掃を実施してからの画像形成枚数をカウントする。そのカウント値を清掃カウンタＮとする。制御回路５０は、清掃カウンタＮと清掃閾値Ｚとの大小を比較判断する（Ｓ１０１）。本実施例では、清掃閾値ＺはＡ４サイズの記録材Ｐに対する画像形成枚数で１０００枚とした。なお、カウンタＮは帯電器２の作動時間に比例するものであればよいので、画像形成枚数以外にも、帯電器２の稼働時間をカウントして判断基準としてもよい。
【００７８】
制御回路５０は、清掃カウンタＮが１０００枚を超えるごとに清掃ブラシ２６の往路動作を開始する（Ｓ１０２）。このとき、ホルダ２９は図８（ｂ）の状態となり、右側清掃リブ３１ａによって右側シールド部材２１ａを重点的に清掃する。
【００７９】
制御回路５０は、清掃ブラシ２６がホームポジションとは逆側の端部位置（図３の右側の端部）に移動するまで、駆動モータＭを正方向に回転させて清掃ブラシ２６を移動させる（Ｓ１０３）。
【００８０】
制御回路５０は、第２ポジションセンサＰＳ２（図３）が清掃ブラシ２６がホームポジションとは逆側の端部位置に到達したことを検知した際の出力に基づき、駆動モータＭを停止させる（Ｓ１０４）。
【００８１】
なお、構成の簡易化のためにポジションセンサを用いることなく、制御回路５０により所定時間（例えば、５秒）経過後に駆動モータＭを停止する構成を採用してもよい。
【００８２】
次に、図９（ｂ）のフローチャートを参照して、復路動作の手順について説明する。
【００８３】
制御回路５０は、復路動作の要求に従い、清掃ブラシ２６の復路動作を実行させる（Ｓ２０１）。なお、往路動作と復路動作は個別に実行しても、連続して往復動作としてもよい。
【００８４】
復路動作が要求されると、制御回路５０は、駆動モータＭを逆方向に回転させて清掃ブラシ２６を移動させる（Ｓ２０２）。このとき、ホルダ２９は図８（ｃ）の状態となり、左側清掃リブ３１ｂによって左側シールド部材２１ｂを重点的に清掃する。
【００８５】
制御回路５０は、清掃ブラシ２６がホームポジションへ移動するまで駆動モータＭを逆方向に回転させる（Ｓ２０３）。
【００８６】
制御回路５０は、第１ポジションセンサＰＳ１が清掃ブラシ２６がホームポジションに到達したことを検知した際の出力に基づき、駆動モータＭを停止させる（Ｓ２０４）。
【００８７】
このように、グリッド部材２４、シールド部材２１ａ、２１ｂに付着する粉塵、紙粉、トナー、外添材、放電生成物などの異物を清掃することで、帯電不均一性の発生を抑え、長期間に渡って高品質な画像を得ることができる。また、グリッド部材２４、シールド部材２１ａ、２１ｂの清掃と同時に放電ワイヤ２３の清掃も行われており、放電ワイヤ２３の汚れによる帯電不良の発生も同時に抑えられる。
【００８８】
なお、清掃動作は、画像形成枚数が所定値に到達した場合にジョブ（一の画像形成開始指示による単数又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作）を中断して行ってもよいし、当該ジョブが終了した後に続けて又は次のジョブを開始する前に行ってもよい。
【００８９】
また、本実施例では、画像形成を行わず一定時間以上経過した場合も、放電ワイヤ２３、グリッド部材２４、シールド部材２１ａ、２１ｂの表面の腐食、該表面への異物の付着などの可能性があるので、上記同様の清掃動作を実施するようにした。本実施例では、上記一定時間以上として、画像形成を最後に終了してから６時間以上画像形成を行わない状態が継続した場合に、次回の画像形成前に図９（ａ）、（ｂ）の手順に従う清掃動作を実施するようにした。
【００９０】
なお、清掃動作を実行するタイミングは、繰り返し画像形成を行った際の放電ワイヤ２３、グリッド部材２４、シールド部材２１ａ、２１ｂへの異物付着の時間推移や表面状態の変化などをデータとして取得しておき、そのデータに基づいて適宜決定すればよい。
【００９１】
５．効果
清掃リブ３１ａ、３１ｂがある場合と無い場合において、シールド部材２１ａ、２１ｂの表面への異物付着による画像不良の発生状況を比較した。具体的には、１０００枚の画像形成を行う毎に図９（ａ）、（ｂ）の手順に従う清掃動作を行い、清掃動作を実施した後にハーフトーン画像を出力し、画像上の濃度ムラをチェックする耐久試験を行った。試験は、画像形成装置１００を温度２５℃、湿度６０％の環境に設置して行った。
【００９２】
その結果、清掃リブ３１ａ、３１ｂが無い場合は、画像形成枚数が３００００枚を過ぎたあたりから、ハーフトーン画像にシールド部材２１ａ、２１ｂの汚れに起因する帯電ムラによる濃度ムラが発生した。一方、清掃リブ３１ａ、３１ｂがある場合は、画像形成枚数が６５０００枚を過ぎるあたりまで、ハーフトーン画像にシールド部材２１ａ、２１ｂの汚れに起因する帯電ムラによる濃度ムラは発生しなかった。
【００９３】
このように、清掃リブ３１ａ、３１ｂでシールド部材２１ａ、２１ｂの放電ワイヤ２３に対する最近接部Ｕを含む所定の範囲を清掃することにより、シールド部材２１ａ、２１ｂの汚れによる濃度ムラなどの画像不良の発生を抑制できることがわかった。
【００９４】
また、清掃リブ３１ａ、３１ｂがある場合と無い場合とでホルダ２９を動作させる駆動モータＭの駆動トルクを測定したところ、駆動トルクの差は７％以内であり、駆動トルクの上昇は低く抑えられることがわかった。これは、シールド部材２１ａ、２１ｂの汚れが画像不良に与える影響が高い放電ワイヤ２３に対する最近接部Ｕを含む所定の範囲のシールド部材２１ａ、２１ｂにのみ清掃リブ３１ａ、３１ｂを接触させるようにしたことによる。
【００９５】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００９６】
図１０（ａ）は、ホルダ２９が静止している場合における、帯電器２の長手方向に沿って見た帯電器２の模式的な断面図である。同図においては、グリッド部材２４は、簡略化のためにエッチング領域２４ａのみを図示している。図１０（ｂ）は、帯電器２をグリッド部材２４側から見た模式的な平面図である。
【００９７】
本実施例では、実施例１と同様に、清掃ブラシ２６のグリッド部材２４に接触する範囲の大きさは次のように設定されている。帯電器２の短手方向における長さＬ１は３０ｍｍとした。また、帯電器２の長手方向における幅Ｗ１は６ｍｍとした。これに対し、本実施例では、清掃リブ３１ａ、３１ｂの帯電器２の長手方向における幅Ｗ２は４．５ｍｍとした。
【００９８】
また、本実施例では、清掃リブ３１ａ、３１ｂのシールド部材２１ａ、２１ｂに接触する部分（先端）には、厚さＴが２．０ｍｍ、帯電器２の長手方向の幅Ｗ２が４．５ｍｍの弾性部材３２ａ、３２ｂがそれぞれ取り付けられている。本実施例では、この第１の接触部としての清掃リブ３１ａと弾性部材３２ａ、第２の接触部としての清掃リブ３１ｂと弾性部材３２ｂが、それぞれ右側シールド部材２１ａ、左側シールド部材２１ｂを清掃するシールド清掃部材３０を構成する。そして、本実施例では、弾性部材３２ａ、３２ｂとシールド部材２１ａ、２１ｂとのクリアランスＧは、それぞれ０．０〜２．０ｍｍとされている。
【００９９】
このように、本実施例では、帯電器２の長手方向におけるシールド清掃部材３０の幅Ｗ２（＝４．５ｍｍ）は、清掃ブラシ２６の幅Ｗ１（＝６ｍｍ）よりも小さくした。そして、帯電器２の長手方向において、清掃ブラシ２６の範囲内に清掃リブ３１ａ、３１ｂが配置されている。これは、次のような理由による。本実施例では、清掃ブラシ２６はシールド清掃部材３０よりも低い位置にある。そのため、シールド清掃部材３０が清掃した異物がグリッド部材２４に落下することがある。これに対し、シールド清掃部材３０の幅Ｗ２よりも清掃ブラシ２６の幅Ｗ１を広くすることで、シールド清掃部材３０によってシールド部材２１ａ、２１ｂから除去された異物がグリッド部材２４に落下しても、清掃ブラシ２６により清掃することができる。すなわち、シールド清掃部材３０の移動方向においてシールド清掃部材３０の下流側で清掃ブラシ２６がグリッド部材２４を清掃するようにする。清掃ブラシ２６の幅は、帯電器２の長手方向に沿ってどちらの方向にもシールド清掃部材３０より０．７５ｍｍ大きくした。これにより、シールド清掃部材３０が帯電器２の長手方向に沿って往路方向、復路方向のどちらの方向に移動する場合でも、シールド清掃部材３０から落下した異物を清掃ブラシ２６によって清掃できる。なお、実施例１におけるように弾性部材を設けない清掃リブ３１ａ、３１ｂの幅Ｗ２を、本実施例と同様にすることも可能である。
【０１００】
また、本実施例では、清掃リブ３１ａ、３１ｂの先端に弾性部材３２ａ、３２ｂを設けることにより、シールド部材２１ａ、２１ｂの清掃能力が向上し、より確実にシールド部材２１ａ、２１ｂの表面に付着した異物を清掃することができる。弾性部材３２ａ、３２ｂとしては、フェルトやスポンジを用いることができる。本実施例では、弾性部材３２ａ、３２ｂとしてスポンジを清掃リブ３１ａ、３１ｂの先端に接着により固定した。なお、実施例１の清掃リブ３１ａ、３１ｂに対して、上記同様の弾性部材を設けることも可能である。
【０１０１】
本実施例の効果を検証するために、実施例１の場合と同様の耐久試験を行った。すなわち、１０００枚の画像形成を行う毎に図９（ａ）、（ｂ）の手順に従う清掃動作を行い、清掃動作を実施した後にハーフトーン画像を出力し、画像上の濃度ムラをチェックした。試験は、画像形成装置１００を温度２５℃、湿度６０％の環境に設置して行った。
【０１０２】
その結果、本実施例に従うシールド清掃部材がある場合は、画像形成枚数が８５０００枚を過ぎるあたりまでハーフトーンにシールド部材２１ａ、２１ｂの汚れに起因する帯電ムラによる濃度ムラは発生しなかった。このように、本実施例によれば、実施例１よりも長期にわたって、シールド部材２１ａ、２１ｂの汚れによる不良画像の発生を抑制することができた。
【０１０３】
また、本実施例によれば、シールド部材２１ａ、２１ｂから除去された異物がグリッド部材２４上に落下しても、その異物が次の清掃動作時までグリッド部材２４上に残ることはなく、すぐに清掃ブラシ２６によって除去される。そのため、実施例１の構成では、実用上問題ないレベルではあるが、稀にグリッド部材２４上に残った異物によるものと思われる帯電ムラが生じることがあったが、本実施例ではそのような帯電ムラの発生をも抑制することができた。
【０１０４】
その他
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１０５】
例えば、上述の実施例では、第１、第２のシールド部材にそれぞれ接触する第１、第２の接触部が１個である場合について説明したが、第１、第２の接触部のいずれか又は両方が複数設けられていてもよい。例えば、第１、第２の接触部のいずれか又は両方を、放電電極の長手方向（又は放電電極の長手方向と交差する方向）において分割された複数の部分とすることができる。図１１は、ホルダ２９の清掃ブラシ支持部２８に、第１の接触部としての清掃リブ３１ａが放電電極の長手方向に沿って２個設けられている例を示している。
【０１０６】
上述の実施例では、コロナ放電器（コロナ放電発生器）が、感光体の表面を帯電させる帯電器である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、コロナ放電器は、像担持体上のトナー像を転写の前に帯電させるトナー帯電手段、転写後に像担持体上に残留した転写残トナーを帯電させる転写残トナー帯電手段などとしても用いられる。また、コロナ放電器は、像担持体の表面を除電する除電手段、像担持体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段などとしても用いられる。これらの場合、像担持体は、感光体に限らず、中間転写体であってもよい。コロナ放電器がこれらいずれの用途に用いられる場合であっても、本発明を同様に適用することで、同様の効果が得られる。
【０１０７】
また、画像形成装置において用いられるコロナ放電器の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、空気中の塵埃を吸着除去する電気集塵装置、悪臭や有害ガスを分解するガス浄化装置などにおいて用いられるコロナ放電器にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１                感光ドラム
２                帯電器
２１              シールドケース
２１ａ、２１ｂ    シールド部材
２３              放電ワイヤ
２４              グリッド部材
３１ａ、３１ｂ    清掃リブ
【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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