(57)【要約】【課題】清掃能力が高く且つ耐久性にも優れる清掃手段を備えた画像形成装置を提供する。また、清掃能力が高く、清掃後の放電むらを防止することができる清掃手段を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】ワイヤ２０に電圧を印加してコロナ放電させ感光体１に静電荷を付与するコロナ帯電器２と、ワイヤ２０に摺擦して付着した異物を清掃する清掃手段とを備える画像形成装置において、上記清掃手段として、ワイヤ２０に接触する部分が溝形状に形成されるクリーニングパッド２１を有する。清掃時、ワイヤ２０が溝形状部分にはまるので、ワイヤ２０全周に亘って接触むらなく清掃することができる。【選択図】　図３
2004109721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細線に電圧を印加してコロナ放電させ被帯電部材に静電荷を付与するコロナ帯電器と、該細線に付着した異物を摺擦して清掃する清掃手段とを備える画像形成装置において、
上記清掃手段は、上記細線に接触する部分が溝形状に形成される清掃部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
細線に電圧を印加してコロナ放電させ被帯電部材に静電荷を付与するコロナ帯電器と、該細線に付着した異物を摺擦して清掃する清掃手段とを備える画像形成装置において、
上記清掃手段は、上記細線に付着した異物を掻き取る掻き取り部材と、掻き取り後に細線に残った異物を拭き取る拭き取り部材とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記清掃手段は、上記細線の張架方向と平行に移動しながら該細線を清掃し、清掃方向上流側に上記掻き取り部材を設け、清掃方向下流側に上記拭き取り部材を設けて一体に構成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記清掃部材又は上記掻き取り部材の表面に研磨材をコーティングすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細線に電圧を印加してコロナ放電させ被帯電部材に静電荷を付与するコロナ帯電器と、該細線に摺擦して付着した異物を清掃する清掃手段とを備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置では、感光体表面を帯電器により帯電している。帯電器の代表的な手段としては、コロナ放電による帯電器がある。図５は、コロナ帯電器の原理を説明する説明図である。図５に示すように、このコロナ帯電器１００は、タングステン線を主な材質とするワイヤ１０１に数ｋＶの高圧をかけてコロナ放電する。そして、空気中の元素をイオン化させ、そのイオン１０２を感光体１０３表面に付着させることにより感光体１０３を帯電させる。このとき、空気中の元素を絶縁破壊させて帯電させる為、空気中のさまざまな物質がイオン化し、そのイオン化した物質がワイヤ１０１に電気的に付着する。付着するものの中にはコロナ放電を阻害させるような異物も存在する。現像トナーの添加物であるシリカ（ＳｉＯ２）はそのひとつである。この異物の付着量が増えると、その部分が放電しなくなり画像面積全域に均一な帯電がされなくなる為、濃度にむらが生じた画像（雨だれ画像）が形成されてしまう。そのため付着物の量が増える前に定期的にワイヤ１０１を清掃する必要がある。
【０００３】
図６（ａ）は、従来の清掃機構の構成を説明する断面図であり、同図（ｂ）は正面図である。図６に示すように、この清掃機構は、ゴムやスポンジ等からなるクリーニングパッド１０３と、クリーニングパッド１０３を保持するパッド保持部材１０４とを備える。そして、ある作像数に達した後に、パッド保持部材１０４がワイヤ１０１沿線を自動的に移動し、クリーニングパッド１０３がワイヤ１０１を摺擦してワイヤ１０１に付着する異物を除去する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３４３８１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の清掃機構では、以下に説明する不具合が生じる。図７は、従来の表面が固いクリーニングパッドとワイヤの状態を示す断面図である。図８（ａ）は従来の柔らかいクリーニングパッドとワイヤの状態を示す断面図であり、同図（ｂ）は正面図である。図９は、パッド切れが生じたクリーニングパッドの状態を示す断面図である。
図７に示すように、例えば表面が固い一対のクリーニングパッド１０５によりワイヤ１０１をクリーニングするとワイヤ１０１に当たらない部分が生じる。その結果、ワイヤ１０１に付着する異物を除去できない部分が生じ、清掃能力が落ちる。これに対して、図８に示すように、柔らかい一対のクリーニングパッド１０６によりワイヤ１０１をクリーニングすると、クリーニングパッド１０６がワイヤ１０１表面のほぼ全面に当たるので清掃能力は上がる。しかし、クリーニングパッド１０６は柔らかいので、異物によるダメージを受けやすく、何回かクリーニングしていくとパッド切れが生じ始める。図９に示すように、パッド切れが生じると、クリーニングパッド１０６とワイヤ１０１との摺擦力が減ってしまう為、経時で清掃能力が劣化していき耐久性に劣る。このように、従来のクリーニングパッド１０５，１０６を用いる清掃機構においては、清掃能力と耐久性との両立が難しい。
【０００６】
また、別の問題として、クリーニングパッドで清掃することによって掻きとった異物がワイヤから除去しきれずに残ってしまい、その部分で放電むらが生じてしまう現象がある。この残ってしまった異物は、一度ワイヤから掻きとっているので付着力が小さく、しばらく放電動作を行なっていれば放電時に生じる高周波な振動によって飛ばされる。しかし、復帰するまでの時間はその異物の付着力によってばらつきがあり、数分間放電動作を行なってもわずかに異物が残り、その部分で放電むらが生じ、雨だれ画像が形成されてしまうことがある。
この問題は、研磨材を表面にコーティングしたクリーニングパッドを用いて場合に特に発生する傾向がある。図１０は、研磨材がコーティングされた従来のクリーニングパッドの状態を示す正面図である。図１０に示すように、研磨材１０８をコーティングしているクリーニングパッド１０７は、表面がざらざらしているためワイヤ１０１に付着する異物の掻き取り能力は高い。しかし、ワイヤ１０１に密着していない部分が生じるため、異物の拭き取り能力が低く、掻きとった異物１０９がワイヤ１０１から除去されず残ってしまい、その部分で放電むらが生じてしまう。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、清掃能力が高く且つ耐久性にも優れる清掃手段を備えた画像形成装置を提供することである。
また、本発明の他の目的とするところは、清掃能力が高く、清掃後の放電むらを防止することができる清掃手段を備えた画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、細線に電圧を印加してコロナ放電させ被帯電部材に静電荷を付与するコロナ帯電器と、該細線に付着した異物を摺擦して清掃する清掃手段とを備える画像形成装置において、上記清掃手段は、上記細線に接触する部分が溝形状に形成される清掃部材を有することを特徴とするものである。
請求項２の画像形成装置は、細線に電圧を印加してコロナ放電させ被帯電部材に静電荷を付与するコロナ帯電器と、該細線に付着した異物を摺擦して清掃する清掃手段とを備える画像形成装置において、上記清掃手段は、上記細線に付着した異物を掻き取る掻き取り部材と、掻き取り後に細線に残った異物を拭き取る拭き取り部材とを有することを特徴とするものである。
請求項３の画像形成装置は、請求項２の画像形成装置において、上記清掃手段は、上記細線の張架方向と平行に移動しながら該細線を清掃し、清掃方向上流側に上記掻き取り部材を設け、清掃方向下流側に上記拭き取り部材を設けて一体に構成することを特徴とするものである。
請求項４の画像形成装置は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記清掃部材又は上記掻き取り部材の表面に研磨材をコーティングすることを特徴とするものである。
請求項１の画像形成装置並びに該装置の構成を有する請求項４の画像形成装置においては、清掃部材の細線に接触する部分が溝形状に形成され、清掃時に細線が清掃部材の溝形状部分にはまる。このような清掃部材を少なくとも２つ組み合わせたものを細線に沿って移動させたり、その清掃部材を細線を中心に回転させながら細線に沿って移動させたりすれば、清掃部材を細線全周に接触することができる。したがって、清掃部材は細線に対して接触むらがない状態で清掃が可能となり、清掃能力を高めることが可能となる。また、この清掃部材は上述したように細線全周に接触することができるので、清掃部材を柔らかい材質で構成する必要がなく、固い材質で構成することができる。よって、清掃部材の耐久性を高めることが可能である。
また、請求項２の画像形成装置並びに該装置の構成を有する請求項３及び４の画像形成装置においては、細線に強い付着力で付着した異物をまず掻き取り部材によって掻き取る。掻き取り部材で掻き取られた異物は再度細線に付着する虞があるが、再度細線に付着した異物の付着力は弱い。したがって、この再度付着した異物は、拭き取り部材によって容易に除去することができる。このように、細線に付着した異物を２段階に分けて清掃するので、細線に異物が残留しにくい。よって、この清掃手段は、清掃能力が高く、清掃後の異物の残留による放電むらを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用したカラー画像形成装置の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する概略構成図である。まず、図１を用いて、画像形成装置の構成及び動作について説明する。ベルト状の感光体１は、時計回り方向に回転駆動されながら、後述するコロナ帯電器２により一様に帯電された後、光書き込み手段３により画像情報に基づきレーザ光により走査露光されて表面に静電潜像が形成される。ここで露光する画像情報は、所望のフルカラー画像を黒、シアン、マゼンタ、イエローの色情報に分解した単色の画像情報である。感光体１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙにより各々の所定の現像剤としての黒、シアン、マゼンタ、イエロートナーで現像され、これにより感光体１上に各色画像が形成される。
【００１０】
感光体１上に形成された各色画像は、反時計周り方向に回転駆動される中間転写ベルト５上に黒、シアン、マゼンタ、イエローの単色毎、一次転写バイアスローラ６によって順次重ね転写される。中間転写ベルト５上に重ねあわされた黒、シアン、マゼンタ、イエローの画像は、二次転写バイアスローラ７によって給紙カセット８から給紙された転写紙９に一括転写される。転写終了後の転写紙９は、定着装置１０によりトナー像が定着されフルカラープリンタとして機外に排出される。
【００１１】
なお、中間転写ベルト５に転写されなかった感光体１上のトナーは、感光体クリーニングユニット１１のクリーニングブレードにより除去される。また、転写紙９上に転写されなかった中間転写ベルト５上のトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット１２により除去される。
【００１２】
（実施形態１）
実施形態１に係る画像形成装置は、上記画像形成装置の構成に加えてコロナ帯電器２が以下の特徴を有する。図２（ａ）は、清掃時におけるワイヤとクリーニングパッドの概略構成を示す断面図であり、同図（ｂ）は清掃時におけるワイヤとクリーニングパッドの概略構成を示す断面図である。図３は、非清掃時におけるワイヤとクリーニングパッドの概略構成を示す断面図である。
本実施形態に係るコロナ帯電器２は、帯電ケース内に一定の力で張架された細線としてのワイヤ２０に高電圧を印加してコロナ放電させ、被帯電部材としての感光体１に静電荷を付与して帯電させる。そして、図２及び図３に示すように、清掃手段として、清掃部材である一対のクリーニングパッド２１（２１ａ，２１ｂ）と、クリーニングパッド２１を保持するパッド保持部材２２とを備える。クリーニングパッド２１ａ，２１ｂは、図３に示すように、ワイヤ２０と接触する部分がくさび型の溝形状に形成され、研磨材２３ａ，２３ｂが塗布されている。
【００１３】
このように構成されるクリーニングパッド２１ａ，２１ｂは、図３に示すように、ワイヤ２０が放電中であるときは、ワイヤ２０から離間した位置に待機しており、放電安定性が保たれる。そして、一定枚数出力された所定のタイミングで、パッド保持部材２２がワイヤ２０の張架方向と平行に、コロナ帯電器２の一方端部から他方端部方向へ移動する。このパッド保持部材２２の移動に合わせて、クリーニングパッド２１ａ，２１ｂは、溝形状部分にワイヤ２０を挟み込みワイヤ２０に付着する異物を掻き取りながら移動する。このクリーニングパッド２１は、ワイヤ２０を溝形状部分に挟み込むようにして清掃するので、ワイヤ２０全周にわたってむらなく清掃することができ、清掃能力が高い。
また、この一対のクリーニングパッド２１は、上述したようにワイヤ２０全周にわたってむらなく接触することができるので、固い材質により構成することができる。このクリーニングパッド２１の基材には、ワイヤ２０に付着する異物より固いもの、たとえばＳＵＳなどの金属や、ポリカーボネートなどの樹脂や、摩耗に強い高硬度、高耐久ゴム、布を用いることができる。従来は、パッドがワイヤ全周にわたって接触するように、スポンジやゴム等の柔らかい材質のパッドを用いていたが、清掃時にパッドが削れてパッドが切れてしまうという問題があった。これに対し、本実施形態に係るクリーニングパッド２１には、固い材質のものを用いることができるため、クリーニングパッド２１の耐久性が向上し、装置の高寿命化を図ることができる。また、クリーニングパッド２１のワイヤ２０に接触する部分に研磨材２３をコーティングすることで、基材の材質に関係なくワイヤ２０に付着する異物を掻き取り清掃することができる。
【００１４】
なお、本実施形態において、二つのクリーニングパッド２１により構成したが、三つ以上組み合わせてクリーニングパッドを構成してもよい。また、本実施形態に係るパッド保持部材２２は、一対のクリーニングパッド２１をワイヤ２０に沿って一方向に移動するように構成したが、清掃方向がこれに限定されるものではない。パッド保持部材２２は、一対のクリーニングパッド２１をワイヤ２０を中心に回転させながらワイヤ２０に沿って移動させるようにしてもよい。
【００１５】
（実施形態２）
実施形態２に係る画像形成装置は、上記画像形成装置の構成に加えてコロナ帯電器２が以下の特徴を有する。図４は清掃時におけるワイヤとクリーニングパッドの概略構成を示す正面図である。
図４に示すように、本実施形態に係るコロナ帯電器２は、清掃手段として一対のクリーニングパッド２４（２４ａ，２４ｂ）と、クリーニングパッド２４を保持するパッド保持部材２５とを備える。このクリーニングパッド２４ａ，２４ｂは、表面に研磨材２８をコーティングした掻き取り部材である研磨材パッド２６ａ，２６ｂと、表面性の良いゴムからなる拭き取り部材であるゴムパッド２７ａ，２７ｂとが一体的に構成されている。一対の研磨材パッド２６は、パッド保持部材の移動方向（以下、清掃方向という）上流側に位置し、一対のゴムパッド２７は、清掃方向下流側に位置する。
【００１６】
このように構成されるクリーニングパッド２４は、ワイヤ２０が放電中であるときは、ワイヤ２０から離間した位置に待機しており、放電安定性が保たれる。そして、一定枚数出力された所定のタイミングで、パッド保持部材２５がワイヤ２０の張架方向と平行に、コロナ帯電器２の一方端部から他方端部方向へ移動する。このパッド保持部材２５の移動に合わせて、クリーニングパッド２４ａ，２４ｂは、ワイヤ２０に付着する異物を掻き取りながら移動する。このとき、まず清掃方向上流側にある一対の研磨材パッド２６でワイヤ２０に強い付着力で付着する異物を掻き取り、次に清掃方向下流側にある一対のゴムパット２７で掻き取った異物を拭き取る。研磨材パッド２６で掻き取られた異物は再度ワイヤ２０に付着する虞があるが、再度ワイヤ２０に付着した異物の付着力は弱い。この再度付着した異物は、ゴムパッド２７によって容易に除去することができる。このように、ワイヤ２０に付着した異物を２段階に分けて清掃するので、ワイヤ２０に異物が残留しにくい。したがって、クリーニング直後の放電むらを解消することができ、ワイヤ２０を元の状態に早く復帰させることができる。
【００１７】
上述のように、実施形態１に係る画像形成装置においては、清掃部材としてのクリーニングパッド２１に溝形状が形成されるため、クリーニングパッド２１の清掃能力且つ耐久性が高く、装置の高寿命化を図ることが可能である。
実施形態２に係る画像形成装置においては、清掃手段としてクリーニングパッド２４が掻き取り部材である研磨材パッド２６と拭き取り部材であるゴムパッド２７とから構成されている。したがって、クリーニングパッド２４の清掃能力が高く、清掃後の放電むらを防止することができる。
また、本実施形態２に係る画像形成装置においては、研磨材パッド２６とゴムパッド２７とが一体に構成されたクリーニングパッド２４を用いているため、装置の簡素化を図ることができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置においては、クリーニングパッド２１又は研磨材パッド２６の表面に研磨材をコーティングしているため、パッドの材質に関係なくワイヤ２０に付着する異物を掻き取り清掃することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、清掃能力が高く且つ耐久性にも優れる清掃手段を備えた画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
また、本発明によれば、清掃能力が高く、清掃後の放電むらを防止することができる清掃手段を備えた画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】（ａ）は実施形態１に係るコロナ帯電器の、清掃時におけるワイヤとクリーニングパッドの概略構成を示す断面図、（ｂ）は清掃時におけるワイヤとクリーニングパッドの概略構成を示す正面図。
【図３】同コロナ帯電器の非清掃時におけるワイヤとクリーニングパッドの概略構成を示す断面図。
【図４】実施形態２に係るコロナ帯電器の、清掃時におけるワイヤとクリーニングパッドの概略構成を示す正面図。
【図５】コロナ帯電器の原理を説明する説明図。
【図６】（ａ）は、従来の清掃機構の構成を説明する断面図、（ｂ）は正面図。
【図７】従来の表面が固いクリーニングパッドとワイヤの状態を示す断面図。
【図８】（ａ）は従来の柔らかいクリーニングパッドとワイヤの状態を示す断面図、（ｂ）は正面図。
【図９】パッド切れが生じたクリーニングパッドの状態を示す断面図。
【図１０】研磨材がコーティングされた従来のクリーニングパッドの状態を示す正面図。
【符号の説明】
１　　感光体
２　　コロナ帯電器
２０　　ワイヤ
２１，２４　　クリーニングパッド
２２，２５　　パッド保持部材
２３、２８　　研磨材
２６　　研磨材パッド
２７　　ゴムパッド
【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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