(57)【要約】【課題】クリーニング部材と放電ワイヤとの間の摺擦力の向上を図ることで高いクリーニング性能を得ることが可能になるクリーニング装置、そのクリーニング装置を備えることで、画像形成の品質を維持しつつ高生産性に対応した帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置を提供する。  【解決手段】駆動部１１３で駆動することによりクリーニング部材１１２を放電ワイヤ１１０に沿って動かしてクリーニングを行うときに回転駆動部１１４で駆動することにより放電ワイヤ１１０を放電ワイヤ自体を回転軸として回転させて、放電ワイヤ１１０とクリーニング部材１１２との間に今まで以上の摺擦力を得て放電ワイヤ１１０から不要物を除去する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線的に延びた放電ワイヤに電圧が印加されることにより該放電ワイヤから被帯電体に放電して該被帯電体に電荷を付与する帯電装置の該放電ワイヤに接触するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を前記放電ワイヤの延びた方向に動かすクリーニング部材駆動部と、
前記クリーニング部材駆動部が前記クリーニング部材を動かしている最中に前記放電ワイヤを、該放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材として、前記放電ワイヤを挟んで互いに対向した一対のクリーニング部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項３】
電圧が印加されることにより被帯電体に放電して該被帯電体に電荷を付与する直線的に延びた放電ワイヤと、
前記放電ワイヤに接触するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を前記放電ワイヤの延びた方向に動かすクリーニング部材駆動部と、
前記クリーニング部材駆動部が前記クリーニング部材を動かしている最中に前記放電ワイヤを、該放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部とを備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
表面に像が形成されその像を保持する像保持体と、
電圧が印加されることにより前記像保持体に放電して該像保持体に電荷を付与する、該像保持体の表面に沿って直線的に延びた放電ワイヤと、
前記放電ワイヤに接触するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を前記放電ワイヤの延びた方向に動かすクリーニング部材駆動部と、
前記クリーニング部材駆動部が前記クリーニング部材を動かしている最中に前記放電ワイヤを、該放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部とを備えたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項５】
表面に像が形成されその像を保持する像保持体；
電圧が印加されることにより前記像保持体に放電して該像保持体に電荷を付与する、該像保持体の表面に沿って直線的に延びた放電ワイヤと、
前記放電ワイヤに接触するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を前記放電ワイヤの延びた方向に動かすクリーニング部材駆動部と、
前記クリーニング部材駆動部が前記クリーニング部材を動かしている最中に前記放電ワイヤを、該放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部とを備えた帯電装置；
前記放電ワイヤに電圧を印加する電圧印加部；および
前記帯電装置によって電荷が付与された像保持体の表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して現像像を形成する像形成部；
を備えた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】
本発明は、帯電装置が備える放電ワイヤをクリーニングするクリーニング装置、そのクリーニング装置を備えた帯電装置、クリーニング装置を備えたカートリッジ、およびその帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを使って記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が広く普及している。このような画像形成装置では通常、電子写真プロセスの第１工程として帯電装置によって被帯電体である感光体の表面に電荷が付与され感光体表面が帯電される。そして感光体表面が帯電された後、次の第２工程で露光器により露光が行なわれて感光体表面の帯電状態が変更されて静電潜像が感光体上に形成され、更に次の第３工程で現像機によりその感光体上の静電潜像が形成された部分に電荷の代わりにトナーが付着されて感光体上に現像像が形成される。さらに第４工程で転写器および定着器によりその感光体上の現像像が記録媒体に転写・定着されて記録媒体上に画像として形成されることとなる。
【０００３】
ここで、上記電子写真プロセスの第１の工程に用いられる帯電装置には様々な種類のものがあり、その中にはコロトロンやスコロトロンと呼ばれる放電ワイヤを備えた帯電装置があることが広く知られている。このコロトロンやスコロトロンは構成が簡単であるために画像形成装置であるコピー機やプリンタに良く搭載される。このコロトロンやスコロトロンでは、放電ワイヤから被帯電体である例えば感光体に放電させてその感光体に電荷が付与されることにより感光体表面が帯電される。
【０００４】
しかしコロトロンやスコロトロンのような放電ワイヤを備えた帯電装置では放電ワイヤから繰り返し放電が行なわれると、時間の経過とともに放電ワイヤに放電生成物が付着して放電ワイヤからの放電状態が変化して被帯電体である感光体が一様に帯電されなくなる事態が発生する。また、画像形成装置に組み込まれた帯電装置では、トナーの付着によっても同様な事態が発生する。
【０００５】
そこで特許文献１等には、放電ワイヤに付着した放電生成物やトナー（以下ではこれらを「不要物」と総称する場合がある）を定期的にクリーニングするクリーニング装置が提案されている。このクリーニング装置で定期的に放電ワイヤのクリーニングが自動的に行なわれると、放電ワイヤ表面の不要物がある程度は除去されて被帯電体である感光体表面の帯電の一様性が継続的に保たれる。
【０００６】
ところで、上記のようなクリーニング装置にあっては、一回のクリーニングにおけるクリーニング性能が不十分であると、そのクリーニング装置が搭載された画像形成装置においては画像の品質を保つために放電ワイヤのクリーニングを頻繁に行なわなければならなくなる。もしも画像形成装置に搭載されたクリーニング装置によるクリーニング回数が増えると、画像形成プロセスを中断させてはクリーニングを行わなければならなくなって画像形成装置の生産性が低下する。
【０００７】
そこで、クリーニング部材を収容する保持部材等を回転させる等して放電ワイヤの周面のクリーニングを行なうことができる構成にしてクリーニング性能を高めているものがある（例えば特許文献１、２等）。しかし、特許文献１、２のようにクリーニング部材等を回転させる構成にすると、クリーニングに要する時間がかかり過ぎるという問題が発生する。
【０００８】
そこで、放電ワイヤの全周に一度に接する形状のクリーニング部材を設けてそのクリーニング部材を放電ワイヤに沿って動かすことでクリーニング性能の向上を図るとともにクリーニング時間の短縮化を図っているものがある（特許文献３、４）。しかしながら、これらの特許文献３、４の構成では、放電ワイヤの全周に接するクリーニング部材をただ放電ワイヤに沿って動かすだけの構成であるため、放電ワイヤとクリーニング部材との間に充分な摺擦力を得ることができない。
【特許文献１】特開２００４−１０９７２１号公報
【特許文献２】特開２００４−２５８１７５号公報
【特許文献３】特開２００４−２７１８３５号公報
【特許文献４】特開２００６−２５９０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、クリーニング部材と放電ワイヤとの間の摺擦力の向上を図ることで高いクリーニング性能を得ることが可能になるクリーニング装置、そのクリーニング装置を備えることで、画像形成の品質を維持しつつ高生産性に対応した帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明のクリーニング装置は、直線的に延びた放電ワイヤに電圧が印加されることによりその放電ワイヤから被帯電体に放電してその被帯電体に電荷を付与する帯電装置のその放電ワイヤに接触するクリーニング部材と、
上記クリーニング部材を上記放電ワイヤの延びた方向に動かすクリーニング部材駆動部と、
上記クリーニング部材駆動部が上記クリーニング部材を動かしている最中に上記放電ワイヤを、その放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記本発明のクリーニング装置によれば、上記クリーニング部材駆動部によって上記クリーニング部材が上記放電ワイヤの延びた方向に動かされている最中に上記回転駆動部の駆動により上記放電ワイヤ自体が回転する。つまり、放電ワイヤの回転とクリーニング部材の移動という、２つの別々の構成要素の別方向の動きによって放電ワイヤとクリーニング部材との間に高い摺擦力が得られる。こうして放電ワイヤとクリーニング部材との間に高い摺擦力が得られると、上記本発明のクリーニング装置は、高いクリーニング性能を持つこととなる。また、上記放電ワイヤを回転させている最中に上記クリーニング部材を動かすという単純な構成なので、短時間のうちにクリーニングが終了するという効果も得られ、時間の面から見ても高いクリーニング性能が得られる。
【００１２】
ここで、上記クリーニング部材として、上記放電ワイヤを挟んで互いに対向した一対のクリーニング部材を備えた態様であることが好ましい。
【００１３】
上記クリーニング部材が、上記放電ワイヤを挟む一対のクリーニング部材であると、放電ワイヤの回転によりその放電ワイヤがクリーニング部材から逃げてしまうようなことが防止される。
【００１４】
上記目的を達成する本発明の帯電装置は、電圧が印加されることにより被帯電体に放電してその被帯電体に電荷を付与する直線的に延びた放電ワイヤと、
上記放電ワイヤに接触するクリーニング部材と、
上記クリーニング部材を上記放電ワイヤの延びた方向に動かすクリーニング部材駆動部と、
上記クリーニング部材駆動部が上記クリーニング部材を動かしている最中に上記放電ワイヤを、その放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成する本発明の帯電装置によれば、上記クリーニング部材駆動部によって上記クリーニング部材が上記放電ワイヤの延びた方向に動かされている最中に上記回転駆動部の駆動により上記放電ワイヤ自体が回転する。このため、放電ワイヤとクリーニング部材との間に高い摺擦力が得られていままでよりも高いクリーニング性能が得られる。
【００１６】
このように一回のクリーニングにおけるクリーニング性能を向上させることができると、この帯電装置が搭載された画像形成装置におけるクリーニング回数を減らすことが可能となる。このため画像形成装置の動作を中断させることなく画像形成装置をスムーズに稼動させることができる帯電装置、すなわち高生産性に対応可能な帯電装置になる。
【００１７】
上記目的を達成する本発明のカートリッジは、
表面に像が形成されその像を保持する像保持体と、
電圧が印加されることにより前記像保持体に放電して該像保持体に電荷を付与する、該像保持体の表面に沿って直線的に延びた放電ワイヤと、
上記放電ワイヤに接触するクリーニング部材と、
上記クリーニング部材を上記放電ワイヤの延びた方向に動かすクリーニング部材駆動部と、
上記クリーニング部材駆動部が上記クリーニング部材を動かしている最中に上記放電ワイヤを、その放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
上記本発明のカートリッジでは、上記帯電装置と上記像保持体とが一つのカートリッジ内に収容される。
【００１９】
このカートリッジ内の帯電装置が備えるクリーニング装置では、上述した様に、いままでよりも高いクリーニング性能が得られることから上記クリーニング部材を使ったクリーニングの回数を減らしてそのクリーニング部材の寿命を延ばすことが可能である。
【００２０】
このため像保持体と同じぐらいまで寿命が延びた上記帯電装置をカートリッジ内に収容することができ、そのカートリッジをいっぺんに交換する構成にすることができる。このことは作業者のメンテナンスを行い易くするという波及効果を導く。
【００２１】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
表面に像が形成されその像を保持する像保持体；
電圧が印加されることにより上記像保持体に放電してその像保持体に電荷を付与する、その像保持体の表面に沿って直線的に延びた放電ワイヤと、
上記放電ワイヤに接触するクリーニング部材と、
上記クリーニング部材を上記放電ワイヤの延びた方向に動かすクリーニング部材駆動部と、
上記クリーニング部材駆動部が上記クリーニング部材を動かしている最中に上記放電ワイヤを、その放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部とを備えた帯電装置；
上記放電ワイヤに電圧を印加する電圧印加部；および
上記帯電装置によって電荷が付与された像保持体の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像して現像像を形成する像形成部；
を備えたことを特徴とする。
【００２２】
上記本発明の画像形成装置によれば、いままでよりも一回のクリーニングにおけるクリーニング性能が向上した上記クリーニング装置によって放電ワイヤのクリーニングが行なわれてその放電ワイヤに付着した不要物が除去されてからいままでよりも長い期間にわたって放電時の像担持体への帯電むらが抑制される。このため、画像形成装置の生産性の向上に対応可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように、本発明によれば、クリーニング部材と放電ワイヤとの間の摺擦力の向上を図ることで高いクリーニング性能を得ることが可能になるクリーニング装置、そのクリーニング装置を備えることで、画像形成の品質を維持しつつ高生産性に対応した帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタを示す概略図である。この図１のプリンタは、本発明のクリーニング装置の一実施形態が搭載されてクリーニング回数が減らされることにより高生産性が実現されたものである。
【００２６】
図１に示すプリンタ１は、帯電装置１１により所定の電荷が付与された、矢印Ａの向きに回転する感光体１０の表面に、送信されてきた画像データに基づいて露光器１２で生成した露光光を照射することで静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像器１３に収容したトナーで現像し、この現像により得られたトナー像を、用紙トレイ１６から用紙搬送装置１７により引き出され、矢印Ｂの向きに搬送されてきた記録用紙上に転写器１４によって転写し、定着器１５により定着することにより記録用紙上に画像を形成するモノクロ画像専用機である。図１の帯電装置１１の左側には感光体１０から不要なトナーを掻き落とすブレードを備えたクリーナー１８が備えられている。
【００２７】
なお図１の帯電装置１１、露光器１２、現像機１３、転写器１４、定着器１５、搬送装置１７の動作は、不図示の制御装置によって制御されている。
【００２８】
この図１の構成では、本発明にいう像保持体の一例として感光体１０が備えられ、本発明にいう像形成部の一例が、露光器１２、現像機１３、転写器１４、および定着器１５で構成されている。なお図１の構成では、感光体１０と帯電装置１１とクリーナ１８とが一つのカートリッジ１９内に収容されいて必要に応じてそのカートリッジ１９を自在に交換することができる構成になっている。
【００２９】
また、図１に示す帯電装置１１はコロトロンであって、そのコロトロンには放電ワイヤと放電ワイヤをクリーニングするクリーニング装置とが備えられている。
【００３０】
なお、本実施形態では、不図示の制御部が、内蔵のタイマーによって動作時間を積算し所定の積算値に達したと判定したときにコロトロン内部の、後述するクリーニング装置を自動的に動作させてクリーニングを実施する構成を採用している。
【００３１】
図２は、そのコロトロンの内部構成を説明する概念図である。
【００３２】
図２を参照して本発明にいう帯電装置の一例になるコロトロン１１の構成を説明する。
【００３３】
図２に示す様に、コロトロン１１には直線的に延びた放電ワイヤ１１０が備えられており、その放電ワイヤ１１０の両端が図１のプリンタ１内部に距離を隔てて設けられた２つのフック１１７Ａ，１１７Ｂにそれぞれ引っ掛けられている。それらのフック１１７Ａ，１１７Ｂのうちの一方のフック１１７Ａ側には放電ワイヤ１１０に電圧を印加するための接続端子１１１Ａが備えられており、この接続端子１１１Ａに上記カートリッジ１９外に備えられた電圧印加部１１１が接続されている。その電圧印加部１１１によって放電ワイヤ１１０に電圧が印加されることによって放電ワイヤ１１０から被帯電体（図１の感光体）に放電して被帯電体である感光体１０に電荷が付与される。
【００３４】
この図２に示すコロトロン１１には、さらに、クリーニング装置が備えられており、そのクリーニング装置には、クリーニング部材１１２と、そのクリーニング部材１１２を放電ワイヤ１１０に沿って動かすための駆動部１１３と放電ワイヤ１１０を放電ワイヤ自体を回転軸として回転させる回転駆動部１１４とが備えられている。
【００３５】
本実施形態においては、放電ワイヤ１１０を挟んだ一対のクリーニング部材１１２を設けて放電ワイヤ１１０の回転により放電ワイヤがクリーニング部材から外れることを防止している。
【００３６】
またその一対のクリーニング部材１１２を放電ワイヤ１１０に沿って動かす駆動部１１３には、ベルト１１３Ａと２つのプーリ１１３Ｂ，１１３Ｃと一方のプーリ１１３Ａに連結されたモータ１１３Ｄとが備えられている。この例では不図示の制御部が駆動部１１３を構成するモータ１１３Ｄに指示してモータ１１３Ｄを回転させることによりプーリ１１３Ｂを回転させ、さらにはそのプーリ１１３Ｂともう一つのプーリー１１３Ｃとで張架されたベルト１１３に連結されたクリーニング部材１１２を放電ワイヤ１１０に沿って動かすことになる。
【００３７】
また本実施形態のクリーニング装置には、この一対のクリーニング部材１１２を動かす駆動部１１３とは別に放電ワイヤ１１０を回転させるための回転駆動部１１４が備えられている。
【００３８】
この回転駆動部１１４は、放電ワイヤ１１０を放電ワイヤ自体を回転軸として回転させるものであるので、放電ワイヤ１１０の、回転駆動部１１４が設けられている側とは反対の側のフック１１７Ａと接続端子１１１Ａとの間には放電ワイヤ１１０を回転自在に保持する軸受１１５が備えられている。さらに回転駆動部１１４の反対の端部側には放電ワイヤ１１０に接続されている電圧印加部１１１があるので、放電ワイヤ１１０の回転駆動部１１４側のフック１１７Ｂと回転駆動部１１４との間には電圧印加部１１１からの電圧が回転駆動部１１４に印加されないようにするための絶縁シャフト１１６が備えられている。
【００３９】
つまり、本実施形態においては、上記一対のクリーニング部材１１２と駆動部１１３と回転駆動部１１４とで本発明にいうクリーニング装置の一例が構成される。
【００４０】
以上の構成を持つクリーニング装置によれば、回転駆動部１１４が放電ワイヤ１１０を回転させている最中に、一対のクリーニング部材１１２を動かしながらその一対のクリーニング部材１１２を放電ワイヤ１１０に接触させることができるので高い摺擦力を得ることができる。
【００４１】
こうして放電ワイヤとクリーニング部材との間に高い摺擦力が得られると、今までよりも高いクリーニング性能が得られる。
【００４２】
なお、図２においては一対のクリーニング部材１１２が、通常図２の右端部（点線で示す位置）側の位置に待機していて、クリーニングするときには図２の実線で示されているクリーニング部材の方向へ動く構成になっている。
【００４３】
ここで、不図示の制御部が、内蔵のタイマーによって動作時間を積算し所定の積算値に達したと判定したときに帯電装置であるコロトロン内部のクリーニング装置を自動的に動作させるときのクリーニング動作を説明する。
【００４４】
図３は、プリンタ１内の不図示の制御部が実行する画像形成処理のうちの帯電処理とその画像形成処理を実行しないときに実行するクリーニング処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャート中には画像形成処理が何度も行なわれた後、クリーニングが行なわれるということを示すために、画像形成処理のうちの帯電処理のみが１ステップ目のステップＳ３０１に示されている。
【００４５】
図１のプリンタ１の電源がオンされてユーザ操作により何度かプリント指示が行なわれてステップＳ３０１で放電ワイヤに電圧を印加して帯電処理が何度も行なわれた後、クリーニングが行なわれるとしてフローの処理を説明する。
【００４６】
まず、ステップＳ３０１で、ユーザ操作によりプリント指示が行なわれたときにプリンタ内の不図示の制御部は、まず電圧印加部１１１に指示して帯電装置であるコロトロンが備える放電ワイヤに電圧を印加させることによって、画像形成処理である電子写真プロセスの第１の工程の帯電処理を実行して図１の感光体上に電荷を付与し、以降電子写真プロセスの残りの工程を実行して画像形成処理を実行する。以降、ユーザ操作に応じてプリント指示がなされる度にこの帯電処理を含む画像形成処理を何度も実施する。
【００４７】
そして何度か画像形成が行なわれた後、非画像形成時に次のステップＳ３０２へ進んで内蔵のタイマが所定閾値に達したかどうかを判定する。このステップＳ３０２で内蔵のタイマが所定の閾値に達したと判定したときには、Ｙｅｓ側へ進んでステップＳ３０３で電圧印加部１１１から放電ワイヤ１１０に電圧が印加されていないことを確認し、駆動部１１３と回転駆動部１１４とに指示して一対のクリーニング部材１１２を駆動させるとともに、放電ワイヤ１１０を回転させることによりクリーニングを実施する。クリーニング終了後に次のステップＳ３０４へ進んで、クリーニング中にプリント指示が行なわれて画像出力信号が例えば不図示の画像処理部から出力されているかどうかを判定し、画像出力信号が出力されていると判定したときにはステップＳ３０１に戻ってステップＳ３０１からの処理を繰り返し実行する。ステップＳ３０４で画像出力信号が出力されていないと判定したときには次のステップＳ３０５へ進んでこのプリンタを待機状態にしてこのフローの処理を終了する。
【００４８】
不図示の制御部が図３のフロー処理を実行すると、上記クリーニング装置によって、放電ワイヤ１１０のクリーニングが高いクリーニング性能で実施される。
【００４９】
ここで、本実施形態では、放電ワイヤ１１０を回転させることで放電ワイヤ１１０とクリーニング部材との間に高い摺擦力を得て高いクリーニング性能を得ているので、ステップＳ３０２の積算時間を長い時間に設定することができ、クリーニング装置によるクリーニング回数を減らすことが可能になる。このため、図１に示す高生産性のプリンタに対応が可能となる。
【００５０】
以上、説明したように、本発明によれば、クリーニング部材と放電ワイヤとの間の摺擦力の向上を図ることで高いクリーニング性能を得ることができるクリーニング装置、そのクリーニング装置を備えることで、画像形成の品質を維持しつつ高生産性に対応した帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置が実現する。
【００５１】
なお、本実施形態では、コロトロンを例に挙げたが、スコロトロンはもとより、放電ワイヤを備えたものであれば本発明はどのようなものにも適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】クリーニング装置が備えられた本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタを示す概略図である。
【図２】コロトロンの内部構成を説明する概念図である。
【図３】プリンタ１内の不図示の制御部が実行する画像形成処理のうちの帯電処理とその画像形成処理を実行しないときに実行するクリーニング処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１  プリンタ
１１  帯電装置（コロトロン）
１１０    放電ワイヤ
１１１    電圧印加部
１１２    クリーニング部材
１１３    駆動部
１１３Ａ    ベルト
１１３Ｂ    プーリ
１１３Ｃ    プーリ
１１３Ｄ    モータ
１１４    回転駆動部
１１５    軸受
１１６    絶縁部
１１７Ａ    １１７Ｂ    フック
１２    露光器
１３    現像機
１４    転写器
１５    定着器
１６    用紙トレイ
１７    搬送装置
１８    クリーナ
１９    カートリッジ
【図１】
2009204806.tif 000003
【図２】
2009204806.tif 000004
【図３】
2009204806.tif 000005