JP5582933B2

JP5582933B2 - 帯電装置

Info

Publication number: JP5582933B2
Application number: JP2010207938A
Authority: JP
Inventors: 雄一池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2030-09-16
Also published as: JP2012063592A; US20120070183A1; US8626020B2

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に使用する帯電装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、帯電、露光、現像、転写などの電子写真プロセスを経て画像形成が行われている。この帯電プロセスにおいて、コロナ帯電器を用いて、被帯電体である感光体を所望の電位に帯電させている。

また、コロナ帯電器のシールドの開口部には、感光体の表面電位が所望の電位となるようにメッシュ状のグリッド電極が設けられており、その形状から、浮遊したトナーなどがグリッド電極の内面（放電電極に近い側）に堆積し易い。このような異物がグリッド電極の内面に多量に堆積してしまうと、その部位で帯電不良が生じ、これに起因して画像濃度ムラが発生してしまう。

装置本体内に飛散したトナー、外添剤、粉塵がコロナ帯電器のグリッド電極に静電付着、或いは、物理的付着してグリッド電極が汚染される。従来付着したグリッド電極は、制御性が不安定になりコロナ帯電器内における帯電分布を正常に保持できず、この状態において感光体に帯電されてしまうため結果として画像不良を引き起こしていた。これに対する対策として清掃部材にてこれら清掃物を清掃する手段が提案されている。

そこで、特許文献１では、グリッド電極の内面を清掃する清掃装置を設け、グリッド電極にトナーが多量に堆積してしまうのを防止している。具体的には、グリッド電極の内面に清掃ブラシを接触させつつ、この清掃ブラシをグリッド電極の長手方向に往復移動させることで、グリッド電極の内面の清掃が行われる。

また、コロナ帯電器は、コロナ放電を利用していることから、オゾンＯ₃や窒素酸化物ＮＯ_X等の放電生成物が生成されてしまう。

このような放電生成物が感光体に付着しさらに吸湿してしまうと、放電生成物が付着した部位の表面抵抗が低下してしまい、画像情報に応じた静電潜像を忠実に形成できない、といった、いわゆる「画像流れ」現象を引き起こす原因となってしまう。

そこで、特許文献２では、シャッターを設け、このシャッターをコロナ帯電器と感光体の隙間に対して副走査方向から出し入れすることでコロナ帯電器の開口を塞ぎ、非画像形成時に放電生成物が感光体に付着してしまうのを防止している。

同様に、耐久後、高温高湿下に長時間放置した場合に発生する帯電器下での画像流れ、即ち、帯電器下流れを防止するために、非帯電時にグリッド電極と感光体の間に、シート状の部材（シャッター）を挟んで、この帯電器下流れを防止することが知られている（特許文献３）。

特開２００５−３３８７９７号公報特開２００７−７２２１２号公報特開２０１０−１４５８５１号公報

しかしながら、コロナ帯電器が感光体の重力方向上側に配置されて、グリッド清掃部材とシャッターを同一の駆動で動作させた場合、グリッド清掃部材で掻き落としたグリッド電極付着物（汚れ物質）が感光体上に落下することがある。この場合には、感光体に汚れ物質が擦られることにより画像流れが発生したり、現像器に入りコート不良等を起こすという課題がある。斯かるグリッド清掃部材清掃時には、コロナ帯電器の放電電極清掃時に比べ、感光体上へと落下する付着物（汚れ物質）の落下量が多く、問題となる。

そこで、本発明は、グリッド清掃部材で掻き落としたグリッド電極付着物（汚れ物質）が感光体上に落下することに起因する上記課題を解決するためになされたものである。

つまり、本発明の目的は、清掃部材にて掻き落とされたグリッド電極からの汚れ物質が被帯電体である感光体上に落ち、感光体に擦られ画像流れが発生したり、現像装置に入り現像剤のコート不良を発生させるのを低減することのできる帯電装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る帯電装置にて達成される。要約すれば、本発明は、被帯電体を帯電する帯電装置であって、
放電電極と、
前記放電電極を囲むように設けられ被帯電体側に開口部を有する筐体と、
前記開口部に設けられた平面状のグリッド電極と、
前記グリッド電極の前記放電電極側の面を摺擦することによって清掃する清掃部材と、
前記開口部を開閉するシャッタと、
前記清掃部材及び前記シャッタを前記グリッド電極の長手方向に沿って連動して移動させる移動機構を備え、
前記移動機構は、少なくとも前記清掃部材が前記グリッド電極の長手方向における前記被帯電体が帯電される領域に対向する範囲内に位置する場合、前記清掃部材の重力方向における下流から見て前記清掃部材と前記シャッタとが重なって見える位置関係となるように前記清掃部材及び前記シャッタを移動させることを特徴とする帯電装置である。

本発明によれば、清掃部材で掻き落されたグリッド電極からの汚れ物質が被帯電体である感光体上に落ち、画像流れが発生したり、現像装置に入り現像剤のコート不良を発生させるのを低減することができる。

本発明に係る帯電装置を使用する画像形成装置の一実施例の概略断面図である。感光体の層構成を示す概略断面図である。帯電器シャッターの巻取り機構を説明する図であり、図３（ａ）は帯電器シャッターの開いた状態を示す図、図３（ｂ）は帯電器シャッターの閉まった状態を示す図、図３（ｃ）は巻取り装置の概略断面図である。帯電器シャッターの開閉機構を示す図であり、図４（ａ）は開閉機構の概略断面図、図４（ｂ）は開閉機構の概略斜視図である。駆動機構、グリッド清掃装置及び帯電器シャッターの配置関係を示す斜視図である。帯電器シャッターとグリッド清掃部材の動作制御を行うためのブロック図である。実施例１における帯電器シャッターとグリッド清掃部材の位置関係及び作動態様を説明する図であり、図７（ａ）は往路、図７（ｂ）は復路、図７（ｃ）は待機時を示す図である。実施例２における帯電器シャッターとグリッド清掃部材の位置関係及び作動態様を説明する図であり、図８（ａ）は往路、図８（ｂ）は復路、図８（ｃ）は待機時を示す図である。実施例２の帯電器シャッターとグリッド清掃部材の動作を説明するフロー図である。

以下、本発明に係る帯電装置を使用する画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
先ず、画像形成装置の全体構成について、図１を用いて説明する。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式を採用したレーザビームプリンタである。

（画像形成装置の全体構成）
図１に示すように、像担持体としてのドラム状の感光体（以下、「感光体ドラム」という。）１が配置される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に、帯電装置２、露光装置３、電位測定装置７、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置８、光除電装置９が配設されている。また、転写装置５よりも記録材Ｐの搬送方向下流側に、定着装置６が配設されている。次に、画像形成に関与する個々の画像形成機器について、順に、説明する。

（感光体）
本実施例の像担持体として感光体ドラム１は、図１に示すように、円筒状（ドラム型）の電子写真感光体とされる。この感光体ドラム１は、直径が８４ｍｍであり、中心軸（不図示）を中心に５００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で矢示Ｒ１方向に回転駆動される。

また、図２に示すように、感光体ドラム１は、負帯電特性の有機光半導体である感光層を有している。具体的には、感光体ドラム１は、径方向内側（図２の下側）に導電性基体であるアルミニウム製シリンダ１ａを有している。そして、このシリンダ１ａ上に、光の干渉を抑えるとともに上層の接着性を向上させる下引き層１ｂ、電荷発生層１ｃ、電荷輸送層１ｄが順に積層された３層構造となっている。このうち電荷発生層１ｃと電荷輸送層１ｄとによって上述した感光層が構成されている。

（帯電装置）
本実施例の帯電装置２は、図１に示すように、スコロトロンタイプのコロナ帯電器とされる。即ち、コロナ帯電器２は、放電電極としての放電ワイヤー２ｈと、これを囲むように設けられたコの字状の導電性シールド（即ち、筐体）２ｂと、このシールド２ｂの開口部に設置されたグリッド電極２ａとを有する。本実施例では、放電ワイヤー２ｈは、１本の構成とされているが、勿論、画像形成の高速化に対応するために、放電ワイヤーを２本設置することもでき、この場合は、２本の放電ワイヤ―間を遮るように仕切りシールドを設ける構成としても良い。斯かる構成は、当業者には周知であるので、これ以上の説明は省略する。

本実施例にて、コロナ帯電器２は、被帯電体である感光体ドラム１の母線に沿って設置されており、従って、コロナ帯電器２の長手方向は感光体ドラム１の軸線方向と平行な関係にある。なお、本実施例では、図４、図５に示すように、グリッド電極２ａは、感光体ドラム１の軸線方向に延在した平面状のメッシュ状グリッド電極とされている。しかし、グリッド電極２ａは、斯かる形状構成のものに限定されるものではない。

また、コロナ帯電器２は、図１に示すように、帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源Ｓ１が接続されている。コロナ帯電器２は、印加電源Ｓ１から印加された帯電バイアスにより、感光体ドラム１の表面を帯電位置ａにおいて負極性の電位に一様に帯電処理を行う。具体的には、画像形成装置本体の制御装置３００の高圧制御部３０１にて制御される電源Ｓ１（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ）（図６参照）から、直流電圧の帯電バイアスが、それぞれ、放電ワイヤー２ｈとグリッド電極２ａに印加される。

（露光装置）
本実施例の露光装置３は、コロナ帯電器２により帯電処理された感光体ドラム１にレーザ光Ｌを照射する半導体レーザを備えたレーザビームスキャナである。具体的には、画像形成装置にネットワークケーブルを介して接続されたホストコンピュータから送信されてくる画像信号に基づいて、露光装置３はレーザ光Ｌを出力する。このレーザ光Ｌは、帯電処理済みの感光体ドラム１表面を、露光位置ｂにおいて主走査方向に沿って露光する。感光体ドラム１が回転している間にこの主走査方向に沿った露光を繰り返すことにより、感光体ドラム１表面の帯電面のうち、レーザ光Ｌが照射された部分の電位が低下し、画像情報に対応した静電潜像が形成される。

ここで、主走査方向とは感光体ドラム１の母線に平行な方向を意味しており、副走査方向は感光体ドラム１の回転方向に平行な方向を意味している。

（現像装置）
本実施例の現像装置４は、帯電装置２と露光装置３によって感光体ドラム１上に形成された静電潜像に、現像剤（トナー）を付着させることにより可視像化する。本実施例の現像装置４は、二成分磁気ブラシ現像方式を採用しており、さらに、反転現像方式を採用している。

この現像装置４は、現像容器４ａ、現像スリーブ４ｂ、マグネット４ｃ、現像ブレード４ｄ、現像剤攪拌部材４ｆ、トナーホッパー４ｇを有している。なお、図２中の符号４ｅは、現像容器４ａ内に収納された二成分現像剤を示している。

現像スリーブ４ｂは、非磁性の円筒状の部材であり、外周面の一部を外部に露出させて現像容器４ａに回転可能に設置されている。マグネット４ｃは、非回転に固定された状態で、現像スリーブ４ｂ内に設置されている。現像ブレード４ｄは、現像スリーブ表面にコートされた二成分現像剤４ｅの層厚を規制する。現像剤攪拌部材４ｆは、現像容器４ａ内の底部側に設置され、二成分現像剤４ｅを攪拌するとともに現像スリーブ４ｂに向けて搬送する。トナーホッパー４ｇは、現像容器４ａに補給する補給用トナーを収納した容器である。

現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅは、トナーと磁性キャリアとの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｆにより攪拌される。この磁性キャリアの抵抗は約１０¹³Ω・ｃｍ、粒径は４０μｍである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。

上述の現像スリーブ４ｂは、感光体ドラム１との最近接距離が３５０μｍとなるように、感光体ドラム１に対向配置されている。この感光体ドラム１と現像スリーブ４ａとの対向部が現像部ｃとなる。現像スリーブ４ｂはその表面が、現像部ｃにおいて感光体ドラム１表面の移動方向とは逆方向に移動する方向に回転駆動される。つまり、感光体ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に対して、矢印Ｒ４方向に回転駆動されている。

この現像スリーブ４ｂの外周面に、内側のマグネット４ｃの磁力により現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅの一部が磁気ブラシ層として保持され、現像スリーブ４ｂの回転に伴って現像部ｃへ搬送される。磁気ブラシ層は、現像ブレード４ｄにより所定の薄層にカットされ、現像部ｃにおいて感光体ドラム１に接触するように構成されている。

また、現像スリーブ４ｂは現像バイアス印加電源Ｓ２が接続されており、現像スリーブ４ｂ表面に担持された現像剤中のトナーは、印加電源Ｓ２により印加された現像バイアスによる電界によって、感光体ドラム１上の静電潜像に対応して選択的に付着される。これにより、静電潜像がトナー像として現像される。本実施例の場合は、感光体ドラム１上の露光部（レーザ光照射部分）にトナーが付着されて静電潜像が反転現像される。

このとき、感光体ドラム１上に現像されたトナーの帯電量はおよそ−２５μＣ／ｇである。

現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤は引き続く現像スリーブ４ｂの回転に伴い現像容器４ａ内に回収される。

また、現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度をほぼ一定範囲内に維持させるため、現像容器４ａ内に光学式トナー濃度センサが設置されている。このトナー濃度センサによって検知されたトナー濃度に応じた量のトナーが、トナーホッパー４ｇから現像容器４ａへと補給される。

（転写装置）
本実施例の転写装置５は、図１に示すように、転写ローラを有している。この転写ローラ５は、Ｒ５方向に回転し、感光体ドラム１表面に所定の押圧力をもって圧接されており、その圧接ニップ部が転写部ｄとなる。この転写部ｄには給紙カセットから所定の制御タイミングにて記録材Ｐ（例えば、紙、透明フィルム）が給送される。

転写部ｄに給送されてきた記録材Ｐは感光体ドラム１と転写ローラ５との間に挟持搬送されながら、感光体ドラム１上のトナー像が記録材Ｐに転写される。このとき、転写ローラ５には、転写バイアス印加電源Ｓ３からトナーの正規帯電極性（負極性）とは逆極性の転写バイアス（本実施例では、＋２ｋＶ）が印加される。

（定着装置）
本実施例の定着装置６は、図１示すように、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂを有している。転写装置５によりトナー像の転写を受けた記録材Ｐは、定着装置６へと搬送され、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着処理を受けた記録材Ｐは、その後、機外へと排出される。

（クリーニング装置）
本実施例のクリーニング装置８は、図１に示すように、クリーニングブレードを有している。転写装置５により記録材Ｐにトナー像が転写された後、感光体ドラム１表面に残留している転写残トナーはクリーニングブレード８によって除去される。

（光除電装置）
本実施例の光除電装置９は、図１に示すように、除電露光ランプを有している。クリーニング装置８によりクリーニング処理された感光体ドラム１は、その表面に残留している電荷が、除電露光ランプ９による光照射により除電される。

以上説明した各画像形成機器による一連の画像形成プロセスが終了し、次の画像形成動作に備えられる。

次に、コロナ帯電器２の開口を開閉するシート状部材としての帯電器シャッター１０について説明する。

（帯電器シャッター）
図３（ａ）は、シート状部材としての帯電器シャッター１０が巻取り装置１１によってＸ方向へ移動され、帯電器シャッター１０が開いた状態を示す。

本実施例では、図３（ａ）に示すように、コロナ帯電器２の開口を開閉する帯電器シャッター１０として、巻取り装置１１によりロール状に巻取ることが可能なシート状のシャッターを採用している。

これにより、帯電器２から感光体ドラム１へと落下するコロナ生成物の通過を防止することは勿論であるが、万一、帯電器シャッター１０が感光体ドラム１と接触した際には画像劣化を生じさせるような損傷を感光体ドラム１に与えるのを防止することができる。

従って、本実施例では、帯電器シャッター１０として、ポリイミド製で厚みが３０μｍのシート状のものを採用している。

また、帯電器シャッター１０の退避時（開時）のスペースを小さくするために、画像形成動作中は、帯電器２の長手方向（主走査方向）一端側にロール状に退避する構成となっている。

（帯電器シャッター開閉機構）
次に、帯電器シャッター１０の開閉機構（移動機構）について説明する。図３（ａ）は、上述のように、本実施例の帯電器シャッター１０の開状態、図３（ｂ）は閉状態をそれぞれ示している。図３（ｃ）は、巻取り装置１１の概略構成を示す。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、開閉機構２０の断面図及び斜視図である。

この開閉機構２０は、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動源である駆動モータＭ、移動部材１２ａ、回転部材１２ｂ、連結部材１２ｄ、巻取り装置１１を有しており、帯電器シャッター１０をその長手方向（主走査方向）に沿って開閉移動させる。

また、本実施例では、帯電器シャッター１０の開動作完了を検知するシャッター検知装置１２ｃが設けられている。このシャッター検知装置１２ｃは、フォトインタラプタを有しており、移動部材１２ａが開動作完了位置に到達すると、フォトインタラプタが移動部材１２ａにより遮光されることを利用して、帯電器シャッター１０の開動作完了を検知する。つまり、シャッター検知装置１２ｃにより移動部材１２ａを検知した時点で、駆動モータＭの回転を停止させる。

帯電器シャッター１０の一端は、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、移動部材１２ａに接合されている。また、この移動部材１２ａは、回転部材１２ｂに駆動連結されている連結部材１２ｄと一体化されている。

回転部材１２ｂには、図４（ｂ）に示すように、スパイラル状の溝が形成されており、図３（ａ）、（ｂ）に示すように駆動モータＭが接続されている。そして、回転部材１２ｂが駆動モータＭにより回転駆動されると、回転部材１２ｂに螺合した状態にある連結部材１２ｄがこのスパイラルの溝に沿って主走査方向（Ｘ、Ｙ方向）へ移動する。連結部材１２ｄは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、連結部材１２ｄの両側部に形成された凹部１２ｅがレール２ｃと嵌合する構成とされる。これにより、連結部材１２ｄは、回転部材１２ｂが回転駆動されることにより、シールド２ｂ上に設けられたレール２ｃ上を主走査方向に往復動可能とされる。

従って、駆動モータＭにより回転部材１２ｂが駆動されると、連結部材１２ｄと一体化されている移動部材１２ａを介して、帯電器シャッター１０に開閉方向への移動力が伝達される。

また、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、巻取り手段としての巻取り装置１１は、帯電器シャッター１０の一端側を固定するとともに、帯電器シャッター１０をその外周に巻取る円筒状の巻取りローラ（巻取り部材）１１ａを備えている。更に、巻取り装置１１は、一端を駆動モータＭ２に接続することで回転駆動される軸部材１１ｃを備えている。また、巻取り装置１１は、巻取りローラ１１ａに固定され、軸部材１１ｃの回転駆動を巻取りローラ１１ａに伝達しつつ巻取りローラ１１ａと軸部材１１ｃの回転トルクの差が規定以上となった場合に滑らせるトルクリミッター１１ｂを備えている。巻取りローラ１１ａに貫通するように設置された軸部材１１ｃの他端は、巻取りローラ１１ａに固定されず独立に回転するようベアリング１１ｄを介して巻取りローラ１１ａに嵌め込まれている。

従って、帯電器シャッター１０を開く際（図３（ａ））には、駆動モータＭにより帯電器シャッター１０がＸ方向へ移動するのに伴い、巻取り装置１１を駆動モータＭ２により上記Ｘ方向への移動速度よりもやや早い速度で駆動させる。これにより、帯電器シャッター１０が下方に垂れ下がることなく帯電器シャッター１０を随時巻取りローラ１１ａにて巻取って行く。つまり、帯電器シャッター１０は、巻取り装置１１のトルクリミッター１１ｂにより、常に、Ｘ方向に付勢された状態となる。

一方、帯電器シャッター１０を閉める際（図３（ｂ））には、駆動モータＭにより帯電器シャッター１０がＹ方向へ移動するのに伴い、巻取り装置１１を駆動モータＭ２により上記Ｙ方向への移動速度よりもやや遅い速度で駆動させる。これにより、帯電器シャッター１０が下方に垂れ下がることなく帯電器シャッター１０を巻取りローラ１１ａから引き出される。なお、帯電器シャッター１０が完全に閉まった状態のとき、巻取り装置１１のトルクリミッター１１ｂによるＸ方向への付勢力が帯電器シャッター１０に作用している。そのため、帯電器シャッター１０が下方に垂れ下がることはなく、帯電器シャッター１０にはある程度のテンションが掛かった状態となる。

従って、閉時において、帯電器シャッター１０とコロナ帯電器２との隙間からコロナ生成物が外側に漏れにくい状態を維持することができる。

（グリッド清掃装置）
図５に清掃手段としてのグリッド清掃装置３０を示す。グリッド清掃装置３０は、グリッド電極２ａの内面と摺動可能なグリッド清掃部材１４、清掃支持体１４ａ、駆動機構１３を備えている。清掃支持体１４ａは、本実施例では、上記移動部材１２ａに一体に連結されている。

グリッド清掃部材１４は、グリッド電極２ａの内面に付着したトナー等の異物を除去するためのものである。従って、グリッド清掃部材１４は、グリッド電極２ａの内面と接触するように設けられている。また、後述するように、グリッド清掃部材１４は、駆動機構１３により往復移動する際、グリッド電極２ａの内面と摺擦（摺動）しながらグリッド電極２ａの清掃処理を行う。

なお、本実施例では、グリッド清掃部材１４として、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、ＰＰＳ等の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体や、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。つまり、グリッド電極２ａとの摺擦により清掃を良好に行うことができるものであれば、材質などの構成はこれらのものに限定する意図はない。

清掃支持体１４ａは、移動部材１２ａ及び連結部材１２ｄを介してグリッド清掃部材１４を駆動機構１３のスクリュー軸１２ｂに保持させるためのものである。従って、本実施例では、スクリュー軸１２ｂが回転することによりグリッド清掃部材１４をグリッド電極２ａの長手方向に沿って移動することが可能とされる。

駆動機構１３は、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ｂ）、図５に示すように、上述したスクリュー軸１２ｂと、このスクリュー軸１２ｂを回転駆動する駆動モータＭを備えている。従って、グリッド電極２ａの清掃処理を行う際には、駆動モータＭを駆動することでスクリュー軸１２ｂを回転させる。このようにスクリュー軸１２ｂを回転させることで、グリッド清掃部材１４をコロナ帯電器の長手方向一端側に位置する待機位置から他端側に位置する反転位置に向けてグリッド電極２ａの長手方向に沿って移動させる。そして、グリッド清掃部材１４が反転位置に到達した際、駆動モータＭの回転方向を逆転させスクリュー軸１２ｂを逆回転させることで、グリッド清掃部材１４を反転位置から待機位置に向けてグリッド電極２ａの長手方向に沿って移動させる。本実施例では、グリッド清掃部材１４が待機位置から移動開始した時点からの駆動モータＭの作動時間を計測し、この計測時間が１５秒に到達した時点で駆動モータＭの回転方向を逆回転させている。

その後、グリッド清掃部材１４が待機位置に到達すると、駆動モータＭの駆動を停止させ、一連の清掃処理が終了する。本実施例では、上述のように、シャッター検知装置１２ｃにて停止させる。また、別法として、駆動モータＭの回転方向を反転させた時点からの駆動モータＭの作動時間を計測し、この計測時間が１５秒に到達した時点で駆動モータＭの回転を停止させることもできる。従って、この場合は、グリッド清掃部材１４の往復移動に要する時間は３０秒となっている。

なお、このような一連の駆動モータＭの駆動制御は、図６に示す実行手段として機能する制御装置３００のモータ制御部３０２によって行われる。また、グリッド電極２ａの汚れ状態に依ってはグリッド清掃部材１４の往復移動を複数回繰り返す構成としても良い。

以上のグリッド電極２ａの清掃処理（清掃モード）は、画像形成装置のメイン電源スイッチをＯＮした時や、画像形成を所定回数（本実施例では、１０００回）行う毎に実施される。この画像形成回数は制御装置３００のカウンタ３０３によりカウントされ、このカウントデータが記憶部（ＲＯＭ）３０４に記憶される。そして、制御装置３００のモータ制御部３０２は、このカウンタ３０３によりカウントされたデータが所定値に達した時点で、駆動モータＭを作動させ、グリッド電極２ａの清掃処理を実行させる。また、グリッド電極２ａの清掃処理が実行されると、記憶部３０４に記憶されているカウントデータがリセットされる。

なお、手動により適宜グリッド清掃を実行することもできる。つまり、図６に示すように、オペレータは、画像形成装置の操作部４００を操作してグリッド清掃を指示すると、制御装置３００は、操作部制御部３０５を介してグリッド清掃を実行することができる。

（帯電器シャッターとグリッド清掃部材の位置関係）
本実施例では、帯電器シャッター１０とグリッド清掃部材１４は、連結部材１２ｄに一体的に接続されており、同期して往復動作を行う。

帯電器シャッター１０は、巻取り装置１１の巻取りローラ１１ａに巻き取られる部分１０ｂと巻取りローラ１１ａに巻き取られない部分１０ａとに分かれている。

なお、図面上分かり易くするために、帯電器シャッター１０の巻取りローラ１１ａに巻き取られる部分１０ｂと巻取りローラ１１ａに巻き取られない部分１０ａとは、異なる部材のように誇張して図示されている。しかし、上述したように、本実施例では、帯電器シャッター１０は、厚さ３０μのポリイミド製シート部材で作製されており、帯電器シャッター１０の巻取りローラ１１ａに巻き取られる部分１０ｂと巻取りローラ１１ａに巻き取られない部分１０ａとは、同じ部材とされる。

この時の、帯電器シャッター１０と清掃部材１４との位置関係は、帯電器シャッター１０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、重力方向でグリッド清掃部材１４の下側に配置されている。更に、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、往路（Ｙ方向）の場合（図７（ａ））、帯電器シャッター１０の先端１０ａは、グリッド清掃部材１４の移動方向にグリッド清掃部材１４より長さＥ＝２ｍｍだけ突出した状態になっている。そのため、グリッド清掃部材１４で掻き落とされた物質Ｓは、グリッド清掃部材１４の移動方向において、少なくとも画像形成範囲においては、重力方向直下に帯電器シャッター１０が存在しており、帯電器シャッター１０ａの上に落ちる。グリッド清掃部材１４で掻き落とされた物質Ｓが感光体ドラム１上落ちることはない。

また、復路（Ｘ方向）の場合（図７（ｂ））にも同様に、グリッド清掃部材１４で掻き落とされた物質Ｓは、帯電器シャッター１０ａの上に落ちることになる。

グリッド清掃部材１４によって掻き取られた汚れ物質Ｓが、巻き取られる帯電器シャッター１０の巻取られる部分１０ｂに落ちると、巻き取られた時に、先に巻き取られた部分の感光体ドラム側に汚れ物質Ｓが移動する。そして、次に清掃を行った場合に感光体ドラム側に落ち、画像流れや現像器のつまりなどを起こす原因になる。そのため、グリッド清掃部材１４で掻き落とされた物質Ｓは、帯電器シャッター１０の巻き取られない部分１０ａに落ちるようにする。

以上を行うことにより、グリッド清掃部材１４を動作させた時に、清掃物Ｓが感光体ドラム上に落下し感光体ドラムに汚れ物質が擦られることにより画像流れが発生したり、現像器に入りコート不良等が発生する、といったことを低減することが可能となった。

なお、帯電器シャッター１０上の汚れ物質Ｓは、サービスマンにより必要に応じて除去される。

実施例２
実施例１では、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０を一体化させて動作させていた。これに対して、本実施例では、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０を個々に駆動する。そして、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０の移動方向の位相をずらし、グリッド清掃部材１４で掻き落とされた物質Ｓが、清掃の往復で同じ位置（領域）に落下するように制御した。これによって、帯電器シャッター１０で巻き取らない部分１０ａを狭めて、帯電器２の大きさを小さくすることができる。

本実施例では、上述のように、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０は、往復動作時において相対位置が異なって動かすため、別々の駆動源によって動作させる。

すなわち、図８に示すように、実施例１で説明した駆動機構１３が、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０に対して個々に設けられる。第１の駆動機構１３Ａのスクリュー軸１２ｂが連結部材１２ｄに螺合され、連結部材１２ｄが帯電器シャッター１０の移動部材１２ａに接続される。また、第２の駆動機構１３Ｂのスクリュー軸２２ｂが連結部材２２ｄに螺合され、連結部材２２ｄがグリッド清掃部材１４の移動部材２２ａに接続される。従って、帯電器シャッター１０及びグリッド清掃部材１４は、それぞれ、第１及び第２の駆動機構１３Ａ及び１３Ｂによって別々に駆動される。

図９に本実施例の動作フローを示す。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）をも参照して説明すると、先ず、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０は、図８（ｃ）の状態で待機状態となっている。グリッド清掃のタイミングになると（Ｓ１０１）、第１の駆動機構１３Ａは、帯電器シャッター１０をグリッド清掃部材１４に先行させて、Ｙ方向への往路動作を開始する（Ｓ１０２）。

帯電器シャッター１０の巻き取られない部分１０ａが、進行方向（Ｙ方向）でグリッド清掃部材１４より先行した時点で、第２の駆動機構１３Ｂは、グリッド清掃部材１４の動作を開始する（Ｓ１０４）。帯電器シャッター１０とグリッド清掃部材１４とは同期して往路動作を行う。

グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０の位置関係は、Ｙ方向往路動作では図８（ａ）の状態になっている。グリッド清掃部材１４が待機場所とは逆側の位置（右側）になるまで、第１及び第２の駆動機構１３Ａ、１３Ｂは、所定時間、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０を移動させる（Ｓ１０５）。これにより、グリッド清掃部材１４で掻き取った汚れ物質Ｓは、帯電器シャッター１０の巻き取られない部分１０ａに落下して保持される。

本実施例では、第１及び第２の駆動機構１３Ａ、１３Ｂは、トルクリミッター（滑り継手）等を備えており、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０は、所定時間（２０秒）駆動して右側に行った後も、作動し続け得るように構成した。しかし、待機場所とは逆側の位置にも、上述のシャッター検知装置１１ｃと同様のセンサーを取り付けて、センサー検知して、第１及び第２の駆動機構１３Ａ、１３Ｂの駆動を停止するように構成することもできる。

次に、先ず、第１の駆動機構１３Ａにより帯電器シャッター１０を開放する方向に、即ち、Ｘ方向に帯電器シャッター１０のみを移動させる（Ｓ１０６）。次いで、図８（ｂ）に示すように、帯電器シャッター１０の巻き取られない部分１０ａが、進行方向（Ｘ方向）でグリッド清掃部材１４より先行した時点で、第２の駆動機構１３Ｂによりグリッド清掃部材１４のＸ方向の復路動作を開始する（Ｓ１０８）。帯電器シャッター１０とグリッド清掃部材１４とは同期して復路（Ｙ方向）動作を行う。

グリッド清掃部材１４と帯電器シャッター１０の位置関係は、復路では図８（ｂ）の状態になっている。これにより、グリッド清掃部材１４で掻き取った汚れ物質Ｓは、帯電器シャッター１０の巻き取られない部分１０ａに落下して保持される。

図８（ｃ）に示す帯電器シャッター１０がホームポジションについたら、帯電器シャッター１０の動作を止め（Ｓ１０９）、グリッド清掃部材１４が待機位置になるまで、グリッド清掃部材１４を移動させた後（Ｓ１１０）、グリッド清掃動作を終了する。

以上を行うことにより、グリッド清掃部材１４を動作させた時に、清掃物Ｓが感光体ドラム上に落下することが防止される。これにより、感光体ドラム１に落下した汚れ物質Ｓにより感光体ドラム１が擦られ、それによって画像流れが発生したり、或いは、現像装置に入りコート不良等が発生することが低減される。また、シャッター１０の巻き取られない部分を狭めることが可能となり、帯電器、延いては、画像形成装置本体の小型化が可能となった。

本発明は、複写機，プリンタ、ファクシミリ装置など、感光体とそれに対応する帯電部材を備えた電子写真方式の各種の画像形成装置に利用できる。それによって、均一な帯電による高画質のカラー画像等を形成でき、しかも安価な画像形成装置を提供することができる

１感光体ドラム（像担持体）
２コロナ帯電器
２ａグリッド電極
２ｂシールド
２ｈ放電ワイヤー（放電電極）
１０帯電器シャッター（シート状部材）
１１巻取り装置
１１ａ巻取りローラ
１２ａ移動部材
１２ｂ回転部材
１２ｃシャッター検知装置
１２ｄ連結部材
１４グリッド清掃部材
２０開閉機構（移動機構）
３０グリッド清掃装置

Claims

被帯電体を帯電する帯電装置であって、
放電電極と、
前記放電電極を囲むように設けられ被帯電体側に開口部を有する筐体と、
前記開口部に設けられた平面状のグリッド電極と、
前記グリッド電極の前記放電電極側の面を摺擦することによって清掃する清掃部材と、
前記開口部を開閉するシャッタと、
前記清掃部材及び前記シャッタを前記グリッド電極の長手方向に沿って連動して移動させる移動機構を備え、
前記移動機構は、少なくとも前記清掃部材が前記グリッド電極の長手方向における前記被帯電体が帯電される領域に対向する範囲内に位置する場合、前記清掃部材の重力方向における下流から見て前記清掃部材と前記シャッタとが重なって見える位置関係となるように前記清掃部材及び前記シャッタを移動させることを特徴とする帯電装置。
前記シャッタはシート状であり、
前記シャッタを巻き取る巻取り機構を有し、前記巻取り機構は前記シャッタにおける前記グリッド電極の清掃時に前記清掃部材から落下する物質が付着する部分は巻き取らないことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。