(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ状の放電電極と、該放電電極に電圧を印加する電圧印加手段と、該放電電極に付着した異物を除去する電極清掃手段とを有し、該電圧印加手段により印加される電圧で生じる該放電電極の放電により、該放電電極に対して非接触の位置にある放電対象に対して放電を行うことにより該放電対象を帯電させる帯電装置において、
上記電極清掃手段が、上記放電電極に対して接触させた状態で、該放電電極の軸線方向に移動させることにより該放電電極を清掃するための清掃部材を有し、
該清掃部材が上記放電電極の周方向に少なくとも１回転巻きついて該放電電極に接触している位置である電極接触位置を形成し、かつ該清掃部材における該電極接触位置を変更可能に構成されてなることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１の帯電装置において、
上記清掃部材として糸状のものを用い、該清掃部材の長手方向における一部を上記放電電極の周方向に少なくとも１回転巻き付けることにより上記電極接触位置を形成し、
該清掃部材を長手方向に巻き取ることにより上記電極接触位置を移動させる清掃部材巻取り手段を設けたことを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
請求項２の帯電装置において、
上記清掃部材巻取り手段が、回転軸と同軸の周面を有し該周面に上記清掃部材を巻き取る巻取り部材を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項３の帯電装置において、
該帯電装置が、上記放電電極を囲み上記放電対象側に開口したケースを有し、
上記巻き取り部材を、該ケースで囲まれた領域の外部に設けたことを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の帯電装置において、
上記清掃部材の体積抵抗率を１０５Ωｍ以上としたことを特徴とする帯電装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の帯電装置において、
上記放電電極の軸線方向における上記清掃部材の移動範囲を、
上記放電対象の帯電させることが必要とされる領域に対向している領域よりも広くしたことを特徴とする帯電装置。
【請求項７】
請求項６の帯電装置において、
上記清掃部材が上記放電電極の清掃を行う前の待機状態にあるとき、該清掃部材が上記放電対象の帯電させることが必要とされる領域に対向している該放電電極の領域の外側に接触した状態で停止するようにしたことを特徴とする帯電装置。
【請求項８】
表面に静電潜像又は該静電潜像が現像されてなる画像を担持する像担持体と、表面に転写材を担持し該転写材を該画像との対向位置に搬送するための転写材搬送体とを備えた画像形成装置において、
上記像担持体又は上記転写材搬送体に用いられる帯電装置のうち少なくとも１つが、請求項１、２、３、４、５、６又は７の帯電装置であ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、放電対象に対して放電を行うことにより該放電対象を帯電させる非接触式のコロナ帯電装置、該コロナ帯電装置を具備した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電子写真や静電記録方式の画像形成装置において、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体の帯電手段として非接触系のコロナ帯電装置が用いられたものが知られている。これは、ワイヤ状の放電電極（以下、放電ワイヤという）を像担持体に非接触に対向させて配設し、高電圧（例えば、５〜８ｋＶ）を放電ワイヤ２１に印加して、放電ワイヤの周辺に気体放電を生じさせ、これによって像担持体を帯電するものである。即ち、細線である放電ワイヤを露出させた状態で放電対象に対して放電を行うことにより放電対象を帯電させるものである。
【０００３】
上記放電対象が画像形成装置の像担持体である場合、上記コロナ帯電装置によって一様に帯電された像担持体はその後、像露光されることにより、画像に対応した静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は像担持体に対向して設けられた現像装置で現像されることにより、トナー像化され、最終的に転写紙上に転写される。転写後の像担持体の表面はクリーニング装置によって残留トナーがクリーニングされ、除電ランプによって除電された後、再び帯電されて画像形成が繰り返される。
【０００４】
以上のような画像形成装置に用いられているコロナ帯電装置は、放電対象を機械的な接触なしに帯電させることができるため、帯電時に放電対象を傷付けることがないという利点を有している。
【０００５】
ところが、上記コロナ帯電装置は、放電ワイヤが露出された状態で放電を行うため、放電時間が長くなるにつれて放電ワイヤの表面に酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの異物が付着し次第に汚れてくる。異物が付着した放電ワイヤをそのまま放電対象の帯電に使用し続けると、異物の付着部分が局所的な放電点となり異常放電を起こしてしまう。そして、放電対象を正常に帯電することができず異常帯電状態にしてしまったり、放電対象の表面に局所的に強い電荷が付与されて表面を傷つけたりしてしまう場合がある。このような異常帯電状態が、画像形成装置の像担持体に対する帯電の際に生じると、像担持体上に良好な画像が得られなくなってしまう。
【０００６】
そこで、従来、ある程度汚れが進んだ段階で放電ワイヤを清掃するようにしたものがあった。これは、スポンジのような材質からなる所定の厚みをもった板状の清掃部材で放電ワイヤを圧接挾持し、放電ワイヤの一端から多端に向けて移動させて、放電ワイヤの汚れを除去するものであった。
この清掃部材は、放電ワイヤを囲むように設けられたケーシング内に設ける構成となっているため、清掃部材交換のためには清掃部材を含めたコロナ帯電装置ごと交換する必要があった。このため、上記清掃部材の交換を頻繁に行うことができず、同一の清掃部材で繰り返し清掃を行うようになっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、同一の清掃部材で繰り返し清掃を行うと、２回目以降は前回の清掃で清掃部材に付着した汚れが放電ワイヤ側に転移し、かえって放電ワイヤを汚してしまうことがあった。
この原因について本発明者が調べたところ、以下のことが分かった。即ち、この清掃部材は放電ワイヤを圧接挾持した状態でワイヤの軸線方向に移動するため、放電ワイヤと接触している部分が溝状に削られる。そして、２回目以降の清掃時にはその溝に放電ワイヤが嵌り込むため、常に清掃部材の同じ部分が放電ワイヤに接触することになる。従って、清掃部材である板状のスポンジのうち溝状に削られた部分にしかクリーニング機能を発揮させることができず、この部分のみに汚れが付着してしまうのである。
【０００８】
そして、汚れの付着した放電ワイヤを有する帯電装置は、放電ワイヤが露出された状態で放電を行うため、前述したのと同様に汚れの付着部が局所的な放電点となって異常放電を起こしてしまう。そして、帯電装置としての機能を正常に保つことができなくなったり、異常放電によって放電対象表面を傷つけたりしてしまうという不具合が発生することが分かった。
【０００９】
また、放電対象が画像形成装置の像担持体や転写材担持体である場合には、像担持体上に形成される画像や転写材上の画像が異常画像となってしまう場合があることも分かった。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その第１の目的とするところは、帯電装置としての機能を正常に保つことができ、異常放電で放電対象表面を傷つけることのない帯電装置を提供することである。
また、その第２の目的とするところは、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の帯電装置は、ワイヤ状の放電電極と、該放電電極に電圧を印加する電圧印加手段と、該放電電極に付着した異物を除去する電極清掃手段とを有し、該電圧印加手段により印加される電圧で生じる該放電電極の放電により、該放電電極に対して非接触の位置にある放電対象に対して放電を行うことにより該放電対象を帯電させる帯電装置において、上記電極清掃手段が、上記放電電極に対して接触させた状態で、該放電電極の軸線方向に移動させることにより該放電電極を清掃するための清掃部材を有し、該清掃部材が上記放電電極の周方向に少なくとも１回転巻きついて該放電電極に接触している位置である電極接触位置を形成し、かつ該清掃部材における該電極接触位置を変更可能に構成されてなることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１の帯電装置においては、清掃部材の放電電極への接触位置を変更することで、放電電極を繰り返し清掃する場合に、清掃部材の異なる位置で清掃を行うようにする。これによって、放電電極の清掃に使用し汚れが付着した清掃部材の部分で再び放電電極を清掃することを回避でき、清掃部材の異物付着のないクリーンな部分で清掃を行うことが可能となる。従って、清掃部材に付着している汚れが再び放電電極に転移することがなく、放電電極を異物付着のない状態に維持でき、異物付着に起因する異常放電を防止できる。
また、清掃部材を放電電極の周方向に少なくとも１回転巻きつけ、この巻き付き位置において放電電極の周方向全域に清掃部材が接触した状態を作る。そして、この状態で清掃部材を放電電極の軸線方向に移動させて清掃することで、放電電極の軸方向で清掃部材が移動した範囲内全域の放電電極表面を確実に清掃する。
【００１３】
また、上記第１の目的を達成するために、請求項２の帯電装置は、請求項１の帯電装置において、上記清掃部材として糸状のものを用い、該清掃部材の長手方向における一部を上記放電電極の周方向に少なくとも１回転巻き付けることにより上記電極接触位置を形成し、該清掃部材を長手方向に巻き取ることにより上記電極接触位置を移動させる清掃部材巻取り手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２の帯電装置においては、放電電極の清掃を行った後次の清掃を行う前に、清掃部材巻取り手段で糸状の清掃部材の一部を巻き取って電極接触位置を移動させる。これによって、清掃部材の長手方向において、清掃部材巻取り手段による巻取り方向上流側となる清掃で汚れた部分を巻き取り、下流側のクリーンな部分を順次清掃に使用できるようにする。よって、清掃部材巻取り手段による清掃部材の巻き取りという容易な構成で放電電極の清掃を確実に行うことが可能となる。
【００１５】
また、請求項３の帯電装置は、請求項２の帯電装置において、上記清掃部材巻取り手段が、回転軸と同軸の周面を有し該周面に上記清掃部材を巻き取る巻取り部材を有することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の帯電装置においては、巻き取り部材を回転させるという簡易な操作によってその周面に清掃部材を巻き取れるようにする。
【００１７】
上記第１の目的を達成するために、請求項４の帯電装置は、請求項３の帯電装置において、該帯電装置が、上記放電電極を囲み放電対象側に開口したケースを有し、上記巻き取り部材を、該ケースで囲まれた領域の外部に設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
ここで、巻き取り部材を放電電極を囲み放電対象側に開口したケースで囲まれた領域内に設けると、巻き取り部材と放電電極とがこの領域内で近接ししまうことになる。このため、放電対象を帯電するために放電電極に高電圧を印加すると、沿面放電などの異常放電が発生する恐れがある。
【００１９】
請求項４の帯電装置においては、清掃部材を巻き取る巻き取り部材を、放電電極を囲み放電対象側に開口したケースで囲まれた領域の外部に設け、巻き取り部材が放電電極に近接しすぎないようにして放電電極の異常放電を防止する。
【００２２】
上記第１の目的を達成するために、請求項５の帯電装置は、請求項１、２、３又は４の帯電装置において、上記清掃部材の体積抵抗率を１０５Ωｍ以上としたことを特徴とするものである。
【００２３】
ここで、体積抵抗率が１０５Ωｍ未満の清掃部材は導電性であり、放電電極から清掃部材への異常放電が生じる恐れがある
【００２４】
請求項５の帯電装置においては、清掃部材に絶縁性のものを使用し、放電電極から清掃部材への異常放電を防止する。
【００２５】
また、請求項６の帯電装置は、請求項１、２、３、４又は５の帯電装置において、上記放電電極の軸線方向における上記清掃部材の移動範囲を、上記放電対象の帯電させることが必要とされる領域に対向している領域よりも広くしたことを特徴とするものである。
【００２６】
ここで、上記放電対象の帯電させることが必要とされる領域とは、放電対象表面のうち帯電させることが必要であり、その領域が確実に帯電されなければ何らかの不具合が生じる領域とする。
【００２７】
請求項６の帯電装置においては、放電対象の帯電させることが必要とされる領域に対向している放電電極の領域内の全域を確実に清掃し、この放電電極を有する帯電装置で帯電される放電対象の帯電ささせることが必要とされる領域全域を確実に帯電できるようにする。
【００２８】
特に、請求項７の帯電装置は、請求項６の帯電装置において、上記清掃部材が上記放電電極の清掃を行う前の待機状態にあるとき、該清掃部材が上記放電対象の帯電させることが必要とされる領域に対向している該放電電極の領域の外側に接触した状態で停止するようにしたことを特徴とするものである。
【００２９】
請求項７の帯電装置においては、この放電電極を有する帯電装置で放電対象の帯電を行っている間は、清掃部材を放電対象の帯電させることが必要とされる領域に対向している放電電極の領域よりも外側で停止させ、放電対象の帯電させることが必要とされる領域の帯電状態に予期せぬ影響を及ぼさないようにする。
【００３０】
上記第２の目的を達成するために、請求項８の画像形成装置は、表面に静電潜像又は該静電潜像が現像されてなる画像を担持する像担持体と、表面に転写材を担持し該転写材を該画像との対向位置に搬送するための転写材搬送体とを備えた画像形成装置において、上記像担持体又は上記転写材搬送体に用いられる帯電装置のうち少なくとも１つが、請求項１、２、３、４、５、６又は７の帯電装置であることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項８の画像形成装置においては、画像形成装置の像担持体又は転写材搬送体を帯電又は除電するための帯電装置として請求項１、２、３、４、５、６又は７の帯電装置を用い、これによって、帯電又は除電の段階で異常放電の影響を受けないようにする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置であるカラー電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る複写機の概略構成図である。像担持体としての感光体１０ドラム（以下、感光体１０という）１０の回りには、帯電装置としてのコロナ帯電装置２０、露光装置３０、湿式現像装置４０、中間転写体としての中間転写ベルト５０、クリーニングブレードを有する感光体１０クリーニング装置６０、除電装置としての除電ランプ７０、とが配設されている。中間転写ベルト５０は、複数の懸架ローラ５１によって懸架され、図示しないモータ等の駆動手段により矢印ｂ方向に無端状に走行するように構成されている。この懸架ローラ５１の一部は、中間転写ベルト５０へ転写バイアスを供給する転写バイアスローラとしての役目を兼ねており、図示しない電源から所定の転写バイアス電圧が印加される。また、該中間転写ベルト５０のクリーニングブレードを有するベルトクリーニング装置９０も配設されている。また、該中間転写ベルト５０に対向し、最終転写材としての転写紙１００に現像像を転写するための転写手段として転写ローラ８０が配設され、この転写ローラ８０で図示しない電源装置により転写バイアスが供給される。
【００３３】
上記湿式現像装置４０は、黒（以下、Ｋという）現像ユニット４５Ｋ、イエロー（以下、Ｙという）現像ユニット４５Ｙ、マゼンタ（以下、マゼンタという）現像ユニット４５Ｍ、シアン（以下、Ｃという）現像ユニット４５Ｃから構成され、それぞれ感光体１０ドラム１０の回りに併設されている。
【００３４】
各現像ユニットの構成は共通であるので、以下の説明はＫ現像ユニット４５Ｋについてのみ行ない、他の現像ユニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃについては、図中でＫ現像ユニット４５Ｋにおけるものと対応する部分に、該ユニットにおけるものに付した番号の後にＹ、Ｍ、Ｃを付すに留め説明は省略する。
Ｋ現像ユニット４５Ｋは、トナー粒子とキャリア液成分とを含む、高粘度、高濃度の液体現像剤を収容する現像タンク４２Ｋと、下部を現像タンク４２Ｋ内の液体現像剤に浸漬するように配設された汲み上げローラ４３Ｋと、該汲み上げローラ４３Ｋから汲み上げられた現像剤を薄層化して担持し感光体１０上の潜像を現像する現像ローラ４４Ｋとから構成されている。
【００３５】
次に、上記構成の複写機の動作について説明する。
先ず、Ｋ現像ユニット４５Ｋによる黒色画像の形成動作を説明する。図１において、感光体１０を矢印ａ方向に回転駆動しながらコロナ帯電装置２０により一様帯電した後、露光装置３０により図示しない光学系で原稿からの反射光を結像投影して感光体１０上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、Ｋ現像ユニット４５Ｋにより現像され、顕像としての黒色トナー像が形成される。このトナー像は、感光体１０上の静電潜像とＫ現像ユニット４５Ｋの現像ローラ４４Ｋとの対向位置である現像ニップ部において、現像ローラ４４Ｋ上の液体現像剤が感光体１０上の潜像の形成されている部分に移行することで形成される。そして、Ｋ現像ユニット４５Ｋにより現像されたトナー像は、感光体１０と等速移動している中間転写ベルト５０との当接部（一次転写領域）にて中間転写ベルト５０の表面に転写される（一次転写）。
以上は黒色トナー像の形成動作であったが、他の色のトナー像を形成する場合には、現像に使用する現像ユニットが異なる以外は上記と同様の動作を行うことになる。また、３色あるいは４色を重ね合わせたトナー像の形成を行う場合は、以上の行程を各色ごとに繰り返し、中間転写ベルト５０にカラー画像を重ね合わせて形成する。
【００３６】
そして、中間転写ベルト５０上のトナー像は、転写ローラ８０からの転写バイアスにより、図示しない給紙部から矢印ｃ方向に搬送された転写紙１００上に一括転写される（二次転写）。この後、トナー像が転写された転写紙１００は、図示しない定着装置で定着処理がなされた後に装置から排紙される。また、二次転写終了後の中間転写ベルト５０表面には、ベルトクリーニング装置９０に設けられているクリーニングブレードが当接され、表面に残留した残留トナーが除去される。一方、転写後の感光体１０は、除電ランプ７０によって残留電荷が除電され、感光体１０クリーニング装置６０によって未転写トナーが回収除去されて次の帯電に備える。
【００３７】
次に、本実施形態の特徴部であるコロナ帯電装置２０について説明する。
先ず、本発明が適用できるコロナ帯電装置２０の構成について説明する。このコロナ帯電装置２０は、放電電極としてワイヤ状である放電ワイヤ２１と、放電ワイヤ２１を囲むケース２２と、放電ワイヤ２１に印加する電圧を供給する電圧印加手段としての電源２１ａとから構成されている。上記放電ワイヤ２１は、放電対象である感光体１０の軸と平行に感光体１０表面から所定の距離をもって配置されている。上記ケースは、放電ワイヤ２１の感光体１０に対向する側が開口するよう残り３方を囲むように設けられている。上記電源２１ａは、放電ワイヤ２１の一端に接続される電極から放電ワイヤ２１に電圧を印加するもので、定電流制御により放電ワイヤ２１に流れ込む電流２３が一定となるように制御している。
【００３８】
続いて、本実施形態の特徴部について説明する。
図２は、本実施形態の特徴部であるコロナ帯電装置２０を放電ワイヤ２１軸線方向の一部で切断した横断面図である。図２に示すように、本実施形態の帯電装置は、放電ワイヤ２１に付着した酸化シリコンなどの異物を除去する糸状の清掃部材２３を放電ワイヤ２１に１回転余り巻きつけ、清掃部材２３の放電ワイヤ２１への電極接触位置を形成している。本実施例においては、清掃部材２３として、体積抵抗率が７×１０１６Ωｍの絶縁性のもので径が８０μｍのナイロン製の糸を使用している。また、清掃部材２３の両端は、清掃部材巻取り手段としての巻き取り部材２４に固設されている。放電ワイヤ２１を囲むケースの放電ワイヤ２１に対して感光体１０が設けられている側と反対の壁面には、放電ワイヤ２１の軸線方向に開口した窓２２ａが形成されており、窓２２ａの外側に上記巻き取り部材２４を設けている。
図３は、放電ワイヤ２１と巻き取り部材２４との間での清掃部材２３の張架状態を示した説明図である。図３に示すように、この巻き取り部材２４は、周面に清掃部材２３を巻きつけ可能な螺旋状の溝２４ａが形成された糸巻きを軸方向に２つ連結した形状で、清掃部材２３の両端がそれぞれ巻き取り部材２４の軸方向両端に離して取り付けられている。そして、放電ワイヤ２１に巻きついている位置から一方の清掃部材２３は、既に放電ワイヤ２１の清掃に使用された使用済みの部分で、他方は、これから清掃に使用される未使用の部分となっている。
図４は、巻き取り部材２４の拡大斜視図である。上記のように清掃部材２３が巻きついた巻き取り部材２４は、回転中心部に回転軸が挿入できる穴が設けられており、この穴に挿入した回転軸を利用して巻き取り部材２４を放電ワイヤ２１の軸線方向に移動できるようになっている。本実施形態においては、回転軸を巻き取り部材２４に固設し、回転軸端部を手で保持して軸線方向に引いたり押したりすることにより、巻き取り部材２４の放電ワイヤ２１軸線方向への移動を行うようにしている。
【００３９】
上記構成において、放電ワイヤ２１の清掃を行う方法を説明する。感光体１０の帯電を所定回数行う間は、清掃部材２３を放電ワイヤ２１の一端に巻きつけて停止させている。このとき、感光体１０に対向している放電ワイヤ２１のうち感光体１０の画像形成領域に対向している領域より外側で清掃部材２３が巻きついて停止している状態にしておく。そして、所定回数の帯電のために放電ワイヤ２１による放電動作が行われた後、巻き取り部材２４を放電ワイヤ２１の軸線方向に引き、放電ワイヤ２１に巻きついた清掃部材２３を放電ワイヤ２１の他端（以下、終点という）まで移動させる。この清掃部材２３の移動中に、清掃部材２３の電極接触位置が放電ワイヤ２１表面に対して相対移動しながら、放電ワイヤ２１表面に付着した異物を清掃部材２３側に転移させて除去する。清掃部材２３が終点に到着し巻き取り部材２４の放電ワイヤ２１軸線方向への移動を停止させた後、巻き取り部材２４の周方向で使用済み清掃部材２３が巻き取られる方向に巻き取り部材２４を回転させて、異物が転移付着していない新たな部分が放電電極に接触するまで清掃部材２３の長手方向で巻き取る。
本実施形態では、巻き取り部材２４の清掃部材２３が巻きつく部分の直径が１４ｍｍのものを使用し、１回の清掃ごとに巻き取り部材２４を周方向に１/４回転させた。これにより、清掃部材２３は約１０ｍｍ巻き取られると共に新たな部分が解かれて、放電ワイヤ２１の表面には清掃部材２３の新たな部分が接触する。
その後、巻き取り部材２４はもとの待機位置まで放電ワイヤ２１の軸線方向に押し戻され、再び待機状態となる。上記一連の清掃動作が終了した後、再び作像動作を開始する。
このような構成及び動作によって、コロナ帯電装置２０による感光体１０の帯電を所定回数行うごとに放電ワイヤ２１の清掃を確実に行うことができる。
【００４０】
上記のようにして放電電極の清掃を行うことにより、放電ワイヤ２１を繰り返し清掃する場合に、清掃を行うごとに清掃部材２３の新たな部分を放電ワイヤ２１に接触させることができる。よって、清掃部材２３に付着している汚れが再び放電ワイヤ２１に転移することがなく、清掃後の放電ワイヤ２１を異物付着のない状態とすることができる。また、清掃部材２３を放電ワイヤ２１に１回転以上巻きつけているので、放電ワイヤ２１の周方向全域を確実に清掃することができる。よって、放電ワイヤ２１を軸線方向、周方向の全域に渡ってクリーンな状態に維持できるので、放電ワイヤ２１の異物付着に起因する異常放電を防止でき、異常放電に起因する帯電不良や、感光体１０表面特に感光層の損傷を防止できる。
また、本実施形態においては、巻き取り部材２４を回転させるという簡易な操作で清掃部材２３の清掃済みの部分を巻き取ることができる。この巻取り部材で巻き取る清掃部材２３の長さを、清掃部材２３が放電ワイヤ２１と接触している長さ分だけ巻き取るようにすれば、清掃部材２３を有効に利用することが可能となる。
【００４１】
また、図２に示すように、巻き取り部材２４を放電ワイヤ２１を囲むように設けられたケースで囲まれた領域の外側に設けている。これによって、巻き取り部材２４が放電ワイヤ２１に近接しすぎることにより発生する放電ワイヤ２１の異常放電を防止することもできる。
【００４２】
また、本実施形態においては、清掃部材２３に体積抵抗率が７×１０１６Ωｍの絶縁性のものを使用している。これによって、放電ワイヤ２１の放電動作への影響を全くなくすことができ、放電ワイヤ２１の異常放電をより確実に防止できる。
【００４３】
尚、清掃部材２３の放電ワイヤ２１軸線方向での移動範囲を、放電ワイヤ２１の感光体１０の画像形成領域に対向している領域よりも広くしている。また、清掃部材２３が待機状態にあるとき、放電ワイヤ２１の軸線方向での清掃部材２３の停止位置が、感光体１０の画像形成領域に対向している放電ワイヤの領域よりも外側になるようにしている。
これによって、静電潜像を形成するために放電する放電ワイヤ２１の感光体１０の画像形成領域に対向している領域の全域を清掃部材２３で清掃できると共に、帯電動作中は、この領域に清掃部材２３が巻きついて停止していることがないので、この領域の放電状態に予期せぬ影響を及ぼさない。よって、感光体１０の画像形成領域の潜像形成に予期せぬ影響を及ぼさないので、このコロナ帯電装置２０によって感光体１０上に静電潜像を良好に形成することができ、良好なトナー像を形成するために有効である。
【００４４】
図５は、本発明にかかるコロナ帯電装置２０の変形例にかかる平面図で、図１における矢印ｄ方向からみたものである。このコロナ帯電装置２０は、清掃部材２３の移動及び巻き取りを手動でなく、自動で行えるようにしているものである。
先ず、部材の説明をする。図５において、ケースの内部にある放電ワイヤ２１は、その両端がエンドブロック２５ａ、ｂに固設されている。ケースには放電ワイヤ２１の軸線方向に細長い窓２２ａが設けられており、この窓２２ａの外側（図中手前側）に、巻き取り部材２４がその回転軸２４ｂが放電ワイヤ２１と平行になるよう配設されている。窓２２ａの長手方向の開口幅は、コロナ帯電装置２０と対向する感光体１０表面の画像形成領域の幅よりも広くなっている。また、回転軸２４ｂは表面に螺旋状の溝が形成されスクリュウ形状となっており、巻き取り部材２４の回転中心に形成された穴にはスクリュウ受けのための螺旋状の溝が切られている。そして、巻き取り部材２４の穴に回転軸２４ｂが挿入された状態で巻き取り部材２４が待機状態で停止している。
【００４５】
図６（ａ）は、コロナ帯電装置２０のケースを除き、上方（図１中矢印ｄ）方向からみた内部平面図、（ｂ）は、巻き取り部材２４を放電ワイヤ２１清掃時における進行方向先端部の部分拡大図、（ｃ）は、巻き取り部材２４の放電ワイヤ２１清掃時における進行方向上流側からみた平面図である。図６（ａ）に示すように、エンドブロック２５ａ、ｂには放電ワイヤ２１取り付け用の固定爪が設けられており、放電ワイヤ２１の一端はエンドブロック２５ａの固定爪に固設され、他端はエンドブロック２５ｂの固定爪にバネを取り付けバネを介して放電ワイヤ２１が設けられている。これによって、放電ワイヤ２１が一定の力で張架されている。
上記バネ側の固定爪は、電極に繋ぐためにエンドブロック２５ｂの外部に突出させており、この固定爪を介して電極からの電圧が放電ワイヤ２１に印加されるようになっている。
巻き取り部材２４の回転軸２４ｂは、エンドブロックから感光体１０と反対側に突出するよう設けられた支持台２６ａ、ｂに支持されている。この回転軸２４ｂの一端側の支持台２６ａの外側には、駆動ギア２７が設けられており、モータ（図示を省略）からの駆動力がクラッチを介して回転軸２４ｂに選択的に伝わるようになっている。また、この駆動ギア２７に隣接して巻き取り部材回転用ギア２８の入力ギア２８ａが設けられており、入力ギア２８ａと軸を介して支持台２６ａの内側には出力ギア２８ｂも設けられている。駆動ギア２７の駆動力がクラッチを介して巻き取り部材回転用ギア２８の入力ギア２８ａに選択的に伝わるようになっている。
また、図６（ｃ）に示すように、巻き取り部材２４の軸方向両端部の周面には凹凸が形成されたフランジ２４ｃが設けられている。巻き取り部材２４の清掃時の進行方向に対して後方側の支持台２６ｂには、その凹部に嵌入する棒状のストッパ用レール部材２９が設けられている。そして、両端が巻き取り部材２４に巻きつけられた清掃部材２３の中央が放電ワイヤ２１に巻きついた状態で、図中左端の待機位置で停止している。
【００４６】
以上の構成において、モータからの駆動がクラッチを介して駆動ギア２７に伝えられて回転駆動すると共に、巻き取り部材回転用ギア２８の入力ギア２８ａには駆動が伝わらないようになる。よって、回転軸２４ｂが図中矢印ｆ方向に回転駆動され、回転軸２４ｂの螺旋状の溝と嵌合している螺旋状の溝を介して巻き取り部材２４にも回転力が付与される。ところが、巻き取り部材２４はそのフランジ２４ｃの凹部にストッパ用レール部材２９が嵌入しているため、周方向への回転が不可能となっている。このため、回転軸２４ｂに対して巻き取り部材２４が相対回転することとなり、巻き取り部材２４は、回転軸２４ｂに形成された螺旋溝に従って軸方向で図中右側に移動していく。このとき、清掃部材２３が放電ワイヤ２１を清掃する。
図７（ａ）は、清掃部材２３が清掃を終えた直後の状態を示した説明図、（ｂ）は、清掃部材２３のフランジ２４ｃの部分拡大図である。放電ワイヤ２１を清掃しつつ移動する清掃部材２３は、巻き取り部材２４が巻取り部材回転用ギア２８の出力ギア２８ｂと噛み合う位置までくると、図７（ｂ）に示すように、ストッパ用レール部材２９の先端がフランジ２４ｃの凹部から外れ、巻き取り部材２４の軸方向の移動が停止する。これに同期して、巻き取り部材回転用ギア２８の出力ギア２８ｂがフランジ２４ｃの凹部に嵌入すると共に、クラッチが駆動ギア２７に駆動力が伝わらないように切り替わると共に、巻き取り部材回転用ギア２８の入力ギア２８ａを回転させるように切り替わり、巻き取り部材２４を周方向で図中矢印ｆ方向に回転させる。
【００４７】
巻き取り部材２４が周方向に回転されると、清掃部材２３の清掃に使用した使用済み部分が巻き取り部材２４に巻き取られるとともに、巻き取り部材２４に巻きつけられている新たな部分が解かれて放電ワイヤ２１の清掃に提供される。その後、クラッチが元の状態に切り替わると共に、ストッパ用レール部材２９がフランジ２４ｃの凹部に嵌入し、モータによって回転軸２４ｂの回転方向が清掃時とは逆方向に回転駆動されて、巻き取り部材２４は図中左端の待機位置に戻される。
【００４８】
以上のように、モータによって回転軸２４ｂを回転させて巻き取り部材２４の移動及び回転を行うことによって、放電ワイヤ２１の清掃を自動で行うことができ、放電ワイヤ２１の清掃が容易となる。
【００４９】
ところで、清掃が繰り返し行われて、清掃部材２３の残りが少なくなると、清掃部材２３の交換について考えなければならなくなる。
図８は、清掃部材２３の容易な交換方法を示した図である。この図においては、巻き取り部材２４の新しい清掃部材２３を巻きつけている側のフランジ２４ｃに、軸方向内側に向けて刃先が突出したカッター２４ｄを設けている。複数回の清掃を行い、清掃部材２３の残りが少なくなると、巻き取り部材２４の軸方向端部近くに巻きつけられている清掃部材２３が解かれて清掃に使用されるようになる。そして、ある程度軸方向端部の清掃部材２３が使用される状態になると、清掃部材２３がカッター２４ｄに触れるようになり、使用済みの清掃部材２３を巻き取るために回転させている途中でカッター２４ｄにより切断される。これによって、放電ワイヤ２１に巻きついていた清掃部材２３を容易に放電ワイヤ２１から離すことができる。そして、再び新たな清掃部材２３をコロナ帯電装置２０のケースの窓２２ａを介して取り付ければ、コロナ帯電装置２０を交換することなく長期に渡って使用可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の帯電装置によれば、放電電極の清掃部材の異物付着に起因する異常放電を防止できるので、この放電電極を有する帯電装置の帯電装置としての機能を正常に保つことができ、異常放電で放電対象表面を傷つけることのない帯電装置を提供することができるという優れた効果がある。
また、放電電極の軸方向で清掃部材が移動した範囲内全域の放電電極表面を確実に清掃することができるので、この放電電極を有する帯電装置の機能を正常に保つことができ、異常放電による放電対象表面を傷つけることのない帯電装置を提供することができるという優れた効果がある。
【００５１】
請求項２の帯電装置によれば、清掃部材巻取り手段による清掃部材の巻き取りという容易な構成で、清掃部材のクリーンな部分を放電電極の清掃に使用できるので、この放電電極を有する帯電装置の機能を正常に保つことと、異常放電による放電対象表面の損傷防止が容易となるという優れた効果がある。
【００５２】
請求項３の帯電装置によれば、巻き取り部材を回転させるという簡易な操作で清掃部材を巻き取ることができるので、清掃部材のクリーンな部分を放電電極の清掃に使用できるようにするための操作が容易となるという優れた効果がある。
【００５３】
請求項４の帯電装置によれば、放電電極の異常放電を防止できるので、この放電電極を有する帯電装置の帯電装置としての機能を正常に保つことができ、異常放電による放電対象表面を傷つけることのない帯電装置を提供することができるという優れた効果がある。
【００５５】
請求項５の帯電装置によれば、放電電極から清掃部材への異常放電を防止できので、この放電電極を有する帯電装置の機能を正常に保つことができ、異常放電による放電対象表面を傷つけることのない帯電装置を提供することができるという優れた効果がある。
【００５６】
請求項６の帯電装置によれば、この帯電装置によって放電対象の帯電させることが必要とされる領域全域を確実に帯電することができるので、この領域を確実に帯電できない場合に生じる不具合の発生を防止でき、帯電装置の機能を正常に保つことができるという優れた効果がある。
【００５７】
請求項７の帯電装置によれば、放電対象の帯電させることが必要とされる領域の帯電状態に予期せぬ影響を及ぼさないので、この放電電極を有する帯電装置によって放電対象を良好に帯電することができるという優れた効果がある。
【００５８】
請求項８の画像形成装置によれば、帯電又は除電の段階で異常放電の影響を受けないようにできるので、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができるという優れた効果がある。
また、異常放電が生じないので、放電対象としての像担持体表面を傷つけることもなく、像担持体を長寿命化させることができるという優れた効果もある。
特に、放電対象の帯電させることが必要とされる領域の帯電状態に予期せぬ影響を及ぼさないようにできる請求項６又は７の帯電装置をこの画像形成装置の帯電装置として使用し、上記帯電させることが必要とされる領域を像担持体上の画像形成領域とすれば、画像形成領域内の静電潜像又は画像に異常放電の影響が及ぶことを防止でき、画像全域を良好に形成できるという優れた効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】本実施形態の特徴部であるコロナ帯電装置の横断面図。
【図３】本実施形態にかかる清掃部材の張架状態を示した説明図。
【図４】本実施形態にかかる巻き取り部材の拡大斜視図。
【図５】本実施形態にかかるコロナ帯電装置の矢印ｄ方向から見た平面図。
【図６】（ａ）は、コロナ帯電装置を上方（図中矢印ｄ）方向からみた内部平面図。
（ｂ）は、放電ワイヤ２１清掃時における巻き取り部材先端部の部分拡大図。（ｃ）は、放電ワイヤ２１清掃時における巻き取り部材の進行方向上流側からみた平面図。
【図７】（ａ）は、清掃部材が清掃を終えた直後の状態を示した説明図。
（ｂ）は、清掃部材のフランジの部分拡大図。
【図８】清掃部材の容易な交換方法を示した図。
【符号の説明】
１０      感光体ドラム
２０      コロナ帯電装置
２１      放電ワイヤ
２２      ケース
２３      清掃部材
２４      巻き取り部材
２５ａ，ｂ  エンドブロック
２６ａ，ｂ  支持台
２７      駆動ギア
２８      巻き取り部材回転用ギア
２９      ストッパ用レール部材
３０      露光装置
４０      湿式現像装置
４５      現像ユニット
５０      中間転写ベルト
６０      感光体クリーニング装置
７０      除電ランプ
８０      転写ローラ
９０      ベルトクリーニング装置
１００    転写紙
【図１】
0004054511.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004054511.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004054511.tif 000008
【図８】
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