JP2006091456A - スコロトロン帯電器および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 グリッド電極に付着した放電生成物等を十分に清掃することができるスコロトロン帯電器、および画像の品質を高めることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 ブラシ毛１４１ｂの長さをａ、グリッド電極１２２の厚みをｂ１、基台１４１ａを構成する植設部１４１ａ₁の表面とグリッド電極１２２との間の間隔をｂ２としたとき、０．１＜（ｂ１＋ｂ２）／ａ＜０．９８４を満足するとともに、グリッド電極１２２に垂直な基準線に対し、ブラシ毛１４１ｂが１°以上８０°以下の角度の範囲内に傾くようにした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、放電により感光体を帯電するスコロトロン帯電器、および感光体を一次帯電し露光により静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を得てそのトナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することによりその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置において、複数の感光体を一次帯電する複数の帯電器を備え、各感光体を各帯電器により一次帯電し露光により静電潜像を形成し、各感光体上の静電潜像をＹ（イエロ），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（サイアン），Ｋ（ブラック）の各色トナーで現像して各色トナー像を形成し、これらの色トナー像を中間転写ベルト上に転写しさらに用紙上に転写して定着することにより、その用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が普及している。このタンデム方式の画像形成装置は、いわゆる４サイクル方式である１つの感光体を４回転させて各色トナー像を中間転写ベルト上に順次転写し、さらに用紙上に一括転写して定着することにより、その用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置と比較し、４つの感光体を回転させるものであるため、高速に画像形成を行なうことができ生産性に優れている。このように生産性の高い画像形成装置では、電荷を放電する放電ワイヤと、放電ワイヤによって感光体に付与される電荷量を規制して感光体表面の帯電電位を制御するグリッド電極とを備え、感光体を十分に大きな電荷量で均一に帯電することができるスコロトロン帯電器が好適に用いられる。

ところがスコロトロン帯電器を使用すると、オゾンや窒素酸化物等の放電生成物が発生し易く、この放電生成物がスコロトロン帯電器のグリッド電極に付着する。また、装置内に飛散するトナーや外添剤、あるいは装置外の外気中に含まれている物質がグリッド電極に付着する場合もある。すると、感光体上に一様に電荷が帯電されず、従って最終的に用紙上に形成された画像の一部分の濃度やコントラストに目立った変化を生じてしまうという問題がある。

このような問題の発生を防ぐために、特許文献１には、グリッド電極を清掃するクリーニング装置と、その装置を帯電器の端部に移動する機構とを備えた技術が提案されている。また、特許文献２には、放電ワイヤが張設されたシールド部材の端部に、グリッド電極を清掃するクリーニング装置が移動した状態では、そのクリーニング装置を構成する固着部材をグリッド電極から離間させる技術が提案されている。さらに、特許文献３には、開口を有するシールド部材の端部に支持されるとともに長手方向に移動しながらグリッド電極に圧接してそのグリッド電極を清掃する技術が提案されている。
特開平０６―４３７３５号公報 特開平０６―２０８２８３号公報 特開平０９―２９７４５７号公報

従来の、上述した特許文献１，２，３を含む技術では、グリッド電極を清掃する清掃部材を、グリッド電極の表面に押し付けるか、あるいはグリッド電極を２つの部材で挟んでグリッド電極が張架された方向（放電ワイヤが張架された方向）に移動させることで、グリッド電極の表面を清掃するということが行なわれている。

ここで、放電ワイヤから放電される電荷を制御するグリッド電極には、多数の貫通孔が設けられている。しかし、従来の技術では、グリッド電極の表面に付着した放電生成物等を清掃するのみであり、グリッド電極の、貫通孔が設けられた厚み方向に対する部分に付着した放電生成物等を清掃するというようなことは行なわれていない。このため、グリッド電極の、貫通孔が設けられた厚み方向に対する部分に付着した放電生成物等に起因して、感光体上に一様に電荷が帯電されず、従って最終的に用紙上に形成された画像の一部分の濃度やコントラストに目立った変化を生じてしまうという問題が発生する。

本発明は、上記事情に鑑み、グリッド電極に付着した放電生成物等を十分に清掃することができるスコロトロン帯電器、および画像の品質を高めることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明のスコロトロン帯電器は、放電により感光体を帯電する、上記感光体に向かって開口を有するとともにその開口にグリッド電極を有するスコロトロン帯電器において、
上記グリッド電極に沿う所定の駆動方向に移動してそのグリッド電極を清掃するクリーニングブラシを備え、
上記クリーニングブラシが、基台と、その基台に植設されたブラシ毛とを有し、上記ブラシ毛の長さをａ、上記グリッド電極の厚みをｂ１、上記基台表面と上記グリッド電極との間の間隔をｂ２としたとき、
０．１＜（ｂ１＋ｂ２）／ａ＜０．９８４
を満足するとともに、
上記グリッド電極に垂直な基準線に対し、上記ブラシ毛が１°以上８０°以下の範囲内に傾いていることを特徴とする。

従来の技術では、グリッド電極の表面に付着した放電生成物等を清掃するのみであり、グリッド電極の、貫通孔が設けられた厚み方向に対する部分に付着した放電生成物等を清掃するというようなことは行なわれていない。このため、グリッド電極の、貫通孔が設けられた厚み方向に対する部分に付着した放電生成物等に起因して、感光体上に一様に電荷が帯電されず、従って最終的に用紙上に形成された画像の一部分の濃度やコントラストに目立った変化を生じてしまうという問題が発生する。

本発明のスコロトロン帯電器は、クリーニングブラシを構成するブラシ毛の長さをａ、グリッド電極の厚みをｂ１、ブラシ毛が植設された基台表面とグリッド電極との間の間隔をｂ２としたとき、０．１＜（ｂ１＋ｂ２）／ａ＜０．９８４を満足するとともに、グリッド電極に垂直な基準線に対し、ブラシ毛が１°以上８０°以下の角度の範囲内に傾いている。このため、グリッド電極に付着した放電生成物等を清掃するにあたり、グリッド電極の、貫通孔が設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛の先端が確実に当接する。従って、グリッド電極に付着した放電生成物等を十分に清掃することができる。

ここで、上記基台表面が、上記基準線に対し上記駆動方向に１°以上８０°以下に傾いた面であり、上記ブラシ毛がその基台に垂直に植設されていてもよい。

また、上記基台表面の接表面が上記基準線に対し上記駆動方向に１°以上８０°以下の範囲内で傾いた曲面であり、上記ブラシ毛がその基台に垂直に植設されていてもよい。

さらに、上記基台表面は、上記グリッド電極と平行な表面であり、上記ブラシ毛が上記基準線に対して、上記駆動方向に１°以上８０°以下に傾いて延びるように植設されていてもよい。

また、上記クリーニングブラシは、上記グリッド電極に対して往復移動するものであり、上記ブラシ毛が上記駆動方向とその駆動方向に対する逆方向とに対し略半分ずつ１°以上８０°以下の範囲内に傾いていることが好ましい。

このようにすると、グリッド電極の、貫通孔が設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛の先端を確実に且つ往路および復路の双方において当接することができる。従って、グリッド電極に付着した放電生成物等をさらに十分に清掃することができる。

さらに、上記ブラシ毛は、アクリル材料からなるものであることが好ましい。

また、上記ブラシ毛の長さａは、１０ｍｍ以下であることも好ましい。

さらに、上記ブラシ毛の繊度は３デシテックス以上であることも好ましい。

また、上記ブラシ毛の植毛密度は１５００本／ｃｍ²以上であることも好ましい。

さらに、上記クリーニングブラシの、上記グリッド電極に対する移動速度は３７ｍｍ／ｓｅｃ以下であることも好ましい。

また、上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、感光体を一次帯電する帯電器を備え、その感光体をその帯電器により一次帯電し露光により静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を得てそのトナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することによりその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
上記帯電器が、放電により感光体を帯電する、上記感光体に向かって開口を有するとともにその開口にグリッド電極を有するスコロトロン帯電器であって、さらに上記グリッド電極に沿う所定の駆動方向に移動してそのグリッド電極を清掃するクリーニングブラシを備え、
上記クリーニングブラシが、基台と、その基台に植設されたブラシ毛とを有し、上記ブラシ毛の長さをａ、上記グリッド電極の厚みをｂ１、上記基台表面と上記グリッド電極との間の間隔をｂ２としたとき、
０．１＜（ｂ１＋ｂ２）／ａ＜０．９８４
を満足するとともに、
上記グリッド電極に垂直な基準線に対し、上記ブラシ毛が１°以上８０°以下の範囲内に傾いていることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、帯電器が、本発明のスコロトロン帯電器を備えているため、グリッド電極に付着した放電生成物等を清掃するにあたり、グリッド電極の、貫通孔が設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛の先端が確実に当接する。従って、グリッド電極に付着した放電生成物等を十分に清掃することができ、最終的に用紙上に形成される画像の品質を高めることができる。

本発明のスコロトロン帯電器によれば、グリッド電極に付着した放電生成物等を十分に清掃することができる。また、本発明の画像形成装置によれば、本発明のスコロトロン帯電器を備えているため、グリッド電極に付着した放電生成物等を十分に清掃することができ、従って画像の品質を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図である。

図１に示す画像形成装置１には、それぞれＹ（イエロ），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（サイアン），Ｋ（ブラック）色のトナー像が形成される感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面を所定の電位に帯電する帯電ロール１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃおよびスコロトロン帯電器１２Ｋと、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色のトナーを収容した現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋとが備えられている。

また、この画像形成装置１には、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに接触しながら矢印Ａ方向に移動する無端状の中間転写ベルト２０と、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに対向して中間転写ベルト２０の内側に配備されて、対応する感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２０上に一次転写する一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋと、駆動ロール２２と、テンションロール２３と、従動ロール２４，２５，２６と、バックアップロール２７とが備えられている。

さらに、この画像形成装置１には、中間転写ベルト２０を挟んでバックアップロール２７に対向し、中間転写ベルト２０上のトナー像を用紙に二次転写する二次転写ロール２８と、中間転写ベルト２０上に残留したトナー像を除去するクリーニング装置２９が備えられている。

この画像形成装置１は、４つの感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを用いてカラー画像を形成するカラーモードと、黒色トナーに対応した感光体１１Ｋのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを有する。ここで、モノクロモードにおいてモノクロ画像を形成する場合、画像形成に関与していない、黒色トナーに対応した感光体１１Ｋを除く残りの感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃが、一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃからの押圧を受けて中間転写ベルト２０に接触した状態のままであると、それら感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの磨耗が大きいため、モノクロモードにおいては、黒色トナーに対応する一次転写ロール２１Ｋを除く残りの一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃを、中間転写ベルト２０に対して離間させるということが行なわれる。

また、この画像形成装置１では、黒色トナーに対応した感光体１１Ｋの外形寸法は大きく（例えばφ＝６０ｍｍ）、またモノクロモードにおける画像形成速度は速い（例えば３２ｃｍ／ｓｅｃ）。一方、黒色トナーに対応した感光体１１Ｋを除く残りの感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの外形寸法は小さく（例えばφ＝４０ｍｍ）、またカラーモードにおける画像形成速度は遅い（例えば２２ｃｍ／ｓｅｃ）。

このため、感光体１１Ｋには、感光体１１Ｋを十分に大きな電荷量で均一に帯電することのできるスコロトロン帯電器１２Ｋ（本発明のスコロトロン帯電器の一実施形態に相当する）が用いられる。一方、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃを帯電する帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃには、比較的小さな電荷量で均一に帯電する帯電ロール（ＢＣＲ：Ｂｉａｓ Ｃｈａｒｇｅ Ｒｏｌｌ）１２Ｙ、１２Ｍ，１２Ｃが用いられる。

また、外形寸法の大きな感光体１１Ｋの、中間転写ベルト２０上にトナー像が転写された後の表面には、未転写のトナーや外添剤などの異物がより多く残留するため、この異物を次の画像形成サイクルに先立って除去するために、この感光体１１Ｋには、後述するブラシ部材およびブレードを備えたクリーニング装置１４Ｋが用いられる。一方、外形寸法の小さな感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの、中間転写ベルト２０上にトナー像が転写された後の表面に残留する異物の量は比較的少ないため、クリーニングブレードのみを備えたクリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃが用いられる。

この画像形成装置１で、用紙上に定着トナー像からなるカラー画像を形成するには、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが帯電ロール１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃおよびスコロトロン帯電器１２Ｋにより一様に帯電され、画像情報を担持したレーザ光ＲＯＳ-Ｙ，ＲＯＳ-Ｍ，ＲＯＳ-Ｃ，ＲＯＳ-Ｋの照射によりそれら感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによって現像されて、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面にはトナー像からなる可視像が形成される。こうして形成された各トナー像は、所定の転写バイアス電圧が印加された一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋにより中間転写ベルト２０の表面に一次転写される。

中間転写ベルト２０の表面に一次転写された転写トナー像は、バックアップロール２７および二次転写ロール２８により二次転写される。この二次転写では、用紙がバックアップロール２７，二次転写ロール２８からなる二次転写領域に送り込まれることにより、その用紙上に二次転写される。用紙上に二次転写されたトナー像は、加熱および加圧されて用紙上に定着される。このようにして、一連の画像形成サイクルが終了する。

図２は、図１に示す黒色トナーに対応した感光体とその周辺の装置を拡大して示す図である。

図２には、黒色トナーに対応した感光体１１Ｋが示されている。この感光体１１Ｋの周辺には、次の画像形成サイクルに進む前に感光体１１Ｋの表面の残存電位を除去する除電器１０Ｋと、スコロトロン帯電器１２Ｋが備えられている。スコロトロン帯電器１２Ｋは、放電ワイヤ１２０と、その放電ワイヤ１２０によって付与される電荷量を規制して感光体１１Ｋの表面の帯電電位を制御するグリッド電極１２２とを有する。尚、スコロトロン帯電器１２Ｋの詳細な構成については後述する。

また、感光体１１Ｋの周辺には、現像器１３Ｋと、クリーニング装置１４Ｋとが備えられている。現像器１３Ｋには、トナーを担持して静電潜像が形成される感光体１１Ｋと対抗する現像領域まで搬送する現像ロール３１と、トナーを搬送する搬送部材３３＿１と、現像ロール３１上に担持されたトナーの層厚を所定の厚さに規制する規制部材３４と、トナーを搬送する搬送部材３３＿２とが備えられている。

また、クリーニング装置１４Ｋには、感光体１１Ｋの表面に残留した残留トナー等の残留物を掻き落とすブラシ部材４１と、感光体１１Ｙの表面に残留する残留物をその表面に先端を圧接させて掻き取るクリーニング装置４２と、残留物を外部に搬送する搬送部材４３とが備えられている。

図３は、図２に示すスコロトロン帯電器を側面から見た断面図、図４は、図２に示すスコロトロン帯電器を正面から見た断面図である。

図３、図４に示すスコロトロン帯電器１２Ｋには、前述した放電ワイヤ１２０およびグリッド電極１２２と、清掃装置１３０が備えられている。清掃装置１３０には、グリッド電極１２２を清掃するグリッド清掃部１４０と、放電ワイヤ１２０を清掃するワイヤ清掃部１５０が備えられている。これらグリッド清掃部１４０およびワイヤ清掃部１５０は、図４に示すコ字状のシールド部材１６０内に配備されており、図３に示す矢印Ｚ１方向および矢印Ｚ２方向の双方の方向に往復移動する。

グリッド清掃部１４０には、クリーニングブラシ１４１と、帯電器クリーナーハウジング１４２が備えられている。クリーニングブラシ１４１は、基台１４１ａと、基台１４１ａに植設されたブラシ毛１４１ｂを有する。詳細には、クリーニングブラシ１４１は、グリッド電極１２２に対して往復移動するものであり、ブラシ毛１４１ｂが駆動方向Ｚ１とこの駆動方向Ｚ１に対する逆方向Ｚ２とに対し略半分ずつ１°以上８０°以下の範囲内に傾いている。

図５は、図３に示すスコロトロン帯電器を拡大して示す図である。

図５に示すグリッド電極１２２は、多数の貫通孔１２２ａを有する。また、基台１４１ａは、ブラシ毛１４１ｂが植設された植設部１４１ａ₁と、基部１４１ａ₂から構成されている。

従来の技術では、グリッド電極１２２の表面に付着した放電生成物等を清掃するのみであり、グリッド電極１２２の、貫通孔１２２ａが設けられた厚み方向に対する部分に付着した放電生成物等を掻き落として清掃するというようなことは行なわれていない。このため、グリッド電極１２２の、貫通孔１２２ａが設けられた厚み方向に対する部分に付着した放電生成物等に起因して、感光体１１Ｋ上に一様に電荷が帯電されず、従って最終的に用紙上に形成された画像の一部分の濃度やコントラストに目立った変化を生じてしまうという問題が発生する。

本実施形態のスコロトロン帯電器１２Ｋでは、グリッド電極１２２に付着した放電生成物等を清掃するにあたり、グリッド電極１２２の、貫通孔２２ａが設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛１４１ｂの先端が十分に当接するように、以下の条件が規定されている。

図５に示すように、ブラシ毛１４１ｂの長さをａ、グリッド電極１２２の厚みをｂ１、基台１４１ａを構成する植設部１４１ａ₁の表面とグリッド電極１２２との間の間隔をｂ２としたとき、このスコロトロン帯電器１２Ｙでは、以下の式（１）
０．１＜（ｂ１＋ｂ２）／ａ＜０．９８４…（１）
を満足するとともに、グリッド電極１２２に垂直な基準線に対し、ブラシ毛１４１ｂが１°以上８０°以下の角度αの範囲内に傾くように規定されている。詳細には、ブラシ毛１４１ｂが駆動方向Ｚ１とこの駆動方向Ｚ１に対する逆方向Ｚ２とに対し略半分ずつ１°以上８０°以下の範囲内に傾くように規定されている。

図６は、ブラシ毛の、グリッド電極に垂直な基準線に対する角度の振り方を示す図である。

図６には、グリッド電極１２２に垂直な基準線Ａが示されている。この基準線Ａに対してブラシ毛１４１ｂが１°以上８０°以下の範囲内の角度になるように傾けられている。

本実施形態のスコロトロン帯電器１は、クリーニングブラシ１４１を構成するブラシ毛１４１ｂの長さをａ、グリッド電極１２２の厚みをｂ１、ブラシ毛１４１ｂが植設された基台表面とグリッド電極１２２との間の間隔をｂ２としたとき、０．１＜（ｂ１＋ｂ２）／ａ＜０．９８４の式（１）を満足するとともに、グリッド電極１２２に垂直な基準線に対し、ブラシ毛１４１ｂが１°以上８０°以下の角度の範囲内に傾いている。このため、グリッド電極１２２に付着した放電生成物等を清掃するにあたり、グリッド電極１２２の、貫通孔１２２ａが設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛１４１ｂの先端が確実に当接する。従って、グリッド電極１２２に付着した放電生成物等を十分に清掃することができる。

図７は、図３に示すクリーニングブラシとは異なるクリーニングブラシの構成を示す図である。

図７に示すクリーニングブラシ２４１を構成する基台２４１ａの表面２４１ａ₁は、基準線Ａ（図６参照）に対し駆動方向Ｚ１に１°以上８０°以下に傾いた面である。また、基台２４１ａの表面２４１ａ₂は、基準線Ａに対し駆動方向Ｚ２に１°以上８０°以下に傾いた面である。このような基台２４１ａの表面２４１ａ₁，２４１ａ₂に、ブラシ毛１４１ｂが垂直に植設されている。このクリーニングブラシ２４１によれば、前述したクリーニングブラシ１４１と同様に、グリッド電極１２２の、貫通孔１２２ａが設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛１４１ｂの先端を確実に且つ往路および復路の双方において当接することができる。

図８は、図３，図７に示すクリーニングブラシとは異なるクリーニングブラシの構成を示す図である。

図８に示すクリーニングブラシ３４１を構成する基台３４１ａの表面３４１ａ₁は、基準線Ａに対し駆動方向Ｚ１に１°以上８０°以下の範囲内で傾いた曲面である。また、基台３４１ａの表面３４１ａ₂は、基準線Ａに対し駆動方向Ｚ２に１°以上８０°の範囲内で傾いた曲面である。このような基台３４１ａの表面３４１ａ₁，３４１ａ₂に、ブラシ毛１４１ｂが垂直に植設されている。このようなクリーニングブラシ３４１で、グリッド電極１２２の、貫通孔１２２ａが設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛１４１ｂの先端を当接して、グリッド電極１２２に付着した放電生成物等を清掃してもよい。

図９は、図３，図７，図８に示すクリーニングブラシとは異なるクリーニングブラシの構成を示す図である。

図９に示すクリーニングブラシ４４１を構成する基台４４１ａの表面４４１ａ₁は、グリッド電極１２２と平行な面であり、ブラシ毛１４１ｂが基準線Ａに対して、駆動方向Ｚ２に１°以上８０°以下に傾いて延びるように植設されている。このようなクリーニングブラシ４４１で、グリッド電極１２２の、貫通孔１２２ａが設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛１４１ｂの先端を当接して放電生成物等を清掃してもよい。

図１０は、図３に示すスコロトロン帯電器を構成する清掃装置がグリッド電極の一端から他端までを往復移動する様子を示す図、図１１は、スコロトロン帯電器全体の斜視図である。

図１０および図１１には、グリッド電極１２２が示されている。このグリッド電極１２２は、両端に設けられた金属プレート部分１２２＿１と、多数の貫通孔が形成された開口部分１２２＿２を有する。開口部分１２２＿２は、寸法Ａを有する。また、グリッド電極１２２の、図１０に示す上部には、放電ワイヤ１２０と、クリーナシャフト１６１が示されている。尚、感光体Ｙは、クリーナシャフト１６１の上部に配備される。さらに、図１０には清掃装置１３０が示されており、図１１には清掃装置１３０を構成するグリッド清掃部１４０の一部が示されている。清掃装置１３０は、クリーナシャフト１６１に取り付けられており、シールド部材１６０で覆われている。

クリーナシャフト１６１は、正逆方向に自在に回転するモータ１７０からの駆動力を受けて回転する。すると、清掃装置１３０が、グリッド電極１２２の一端の金属プレート部分１２２＿１から他端の金属プレート部分１２２＿１までの間を規定されたタイミングで往復移動することにより、グリッド電極１２２に付着した放電生成物等を清掃する。

図１２は、スコロトロン帯電器を構成する清掃装置がホームポジションにある状態を示す図である。

図１２（ａ）には、ホームポジションにある状態の清掃装置１３０を正面から見た図が示されている。図１２（ａ）に示す清掃装置１３０には、グリッド電極１２２を清掃する、クリーニングブラシ１４１および帯電器クリーナーハウジング１４２を備えたグリッド清掃部１４０と、放電ワイヤを清掃するワイヤ清掃部１５０が備えられている。グリッド清掃部１４０およびワイヤ清掃部１５０は、クリーナシャフト１６１からの駆動力を受けて往復移動する移動部材１６２で連結されている。また、図１２（ｂ）には、ホームポジションにある状態の清掃装置１３０の斜視図が示されている。この図１２（ｂ）に示すように、ホームポジションにある状態では、クリーニングブラシ１４１は、グリッド電極１２２の端部に設けられた金属プレート部分１２２＿１上に位置している。図１２（ｃ）には、ホームポジションの状態にあるクリーニングブラシ１４１がグリッド電極１２２に当接されていない状態が示されている。図１２（ｃ）に示すように、ホームポジションにある状態では、クリーニングブラシ１４１をグリッド電極１２２側に押圧する押圧部材１６３は、この図の上方に押し上げられており、このためクリーニングブラシ１４１はグリッド電極１２２に当接しない状態にある。

図１３は、クリーニング状態にある清掃装置を示す図である。

クリーニング状態では、図１３（ａ）に示すように、グリッド電極１２２がグリッド清掃部１４０で抱え込まれて、図１３（ｂ）に示すように、グリッド電極１２２の開口部分１２２＿２を移動する。ここで、図１３（ｃ）に示すように、クリーニングブラシ１４１は押圧部材１６３でグリッド電極１２２側に押圧された状態にある。従って、クリーニングブラシ１４１はグリッド電極１２２に当接された状態にあり、このような状態でクリーニングブラシ１４１がグリッド電極１２２の開口部分１２２＿２を移動して、グリッド電極１２２に付着した放電生成物等を清掃する。

図１４は、本実施形態のスコロトロン帯電器における清掃効果を示すグラフである。

図１４に示すグラフの横軸は、ブラシ毛１４１ｂの角度（°）を示す。また、図１４に示すグラフの縦軸は、清掃効果のグレード（Ｇ）を示す。以下、表１〜表２を参照して説明する。

表１は、ブラシ毛１４１ｂの角度０°から９０°までに対する清掃効果の結果を示す。また、表２は、清掃結果のグレードに対する汚れ量を示す。即ち、グレード１は汚れがないレベルを表わし、グレード２は汚れが極少であるレベルを表わし、グレード３は汚れが少ないレベルを表わしている。さらに、グレード４は汚れが大目なレベルを表わし、グレード５は汚れが多いレベルを表わしている。

図１４および表１に示すように、ブラシ毛１４１ｂの傾きが１°以上８０°以下の範囲内では、グレード１〜３の範囲内である。即ち、汚れがないレベルから汚れが少ないレベルまでの範囲内に収まっている。

このように、本実施形態のスコロトロン帯電器１２Ｋは、上述した式（１）を満足するとともに、ブラシ毛１４１ｂが駆動方向Ｚ１とこの駆動方向Ｚ１に対する逆方向Ｚ２とに対し略半分ずつ１°以上８０°以下の範囲内に傾いているため、グリッド電極１２２の、貫通孔１２２ａが設けられた厚み方向に対する部分に、ブラシ毛１４１ｂの先端を確実に且つ往路および復路の双方において当接することができる。従って、図１４に示すように、グリッド電極１２２に付着した放電生成物等を十分に清掃することができる。

次に、本実施形態のスコロトロン帯電器１２Ｋを構成するクリーニングブラシ１４１に備えられたブラシ毛１４１ｂについて説明する。

ブラシ毛１４１ｂは、アクリル材料からなるものであり、その長さａ（図５参照）は１０ｍｍ以下である。また、ブラシ毛１４１ａの繊度は３デシテックス以上である。さらに、このブラシ毛１４１ｂの植毛密度は１５００本／ｃｍ²以上である。

図１５は、ブラシ毛の材質に対するグリッド電極の汚れを示すグラフである。

図１５には、アクリル材料からなるブラシ毛によるグリッド電極汚れと、ナイロン材料からなるブラシ毛によるグリッド電極汚れと、豚毛材料からなるブラシ毛によるグリッド電極汚れとが示されている。この図１５に示すように、アクリル材料からなるブラシ毛によるグリッド電極汚れが最も少ないことがわかる。

図１６は、ブラシ毛の長さに対するグリッド電極の汚れを示すグラフである。

図１６には、１ｍｍの長さのブラシ毛，５ｍｍの長さのブラシ毛，１０ｍｍの長さのブラシ毛，１５ｍｍの長さのブラシ毛によるグリッド電極の汚れが示されている。この図１６に示すように、１０ｍｍ以下の長さのブラシ毛によるグリッド電極の汚れは少なく、１５ｍｍのブラシ毛によるグリッド電極の汚れは多いことがわかる。

図１７は、ブラシ毛の繊度に対するグリッド電極の汚れを示すグラフである。

図１７には、１デシテックスのブラシ毛，５デシテックスのブラシ毛，１０デシテックスのブラシ毛，１５デシテックスのブラシ毛によるグリッド電極の汚れが示されている。この図１７に示すように、３デシテックス以上のブラシ毛によるグリッド電極の汚れが少ないことがわかる。

図１８は、ブラシ毛の植毛密度に対するグリッド電極の汚れを示すグラフである。

図１８には、１００本／ｃｍ²の植毛密度を持つブラシ毛，１０００本／ｃｍ²の植毛密度を持つブラシ毛，１５００本／ｃｍ²の植毛密度を持つブラシ毛，２０００本／ｃｍ²の植毛密度を持つブラシ毛，３０００本／ｃｍ²の植毛密度を持つブラシ毛によるグリッド電極の汚れが示されている。この図１８に示すように、１５００本／ｃｍ²以上の植毛密度を持つブラシ毛によるグリッド電極の汚れが少ないことがわかる。

ここで、本実施形態のブラシ毛１４１ｂは、アクリル材料からなるものであり、その長さは１０ｍｍ以下であり、また繊度は３デシテックス以上であり、さらに植毛密度は１５００本／ｃｍ²以上であるため、グリッド電極１２２の汚れが少ないことがわかる。

また、本実施形態のスコロトロン帯電器１２Ｋを構成するクリーニングブラシ１４１の、グリッド電極１２２に対する移動速度は３７ｍｍ／ｓｅｃ以下である。

図１９は、クリーニングブラシの、グリッド電極に対する移動速度と、グリッド電極の汚れとの関係を示すグラフである。

図１９には、クリーニングブラシを、それぞれ１０ｍｍ／ｓｅｃ，３０ｍｍ／ｓｅｃ，８０ｍｍ／ｓｅｃ，１２０ｍｍ／ｓｅｃ，１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動した場合のグリッド電極の汚れが示されている。このグラフによれば、クリーニングブラシを５０ｍｍ／ｓｅｃ以下で移動した場合にグリッド電極の汚れが少ないことがわかる。本実施形態では、クリーニングブラシ１４１の、グリッド電極１２２に対する移動速度は３７ｍｍ／ｓｅｃ以下であるため、グリッド電極１２２の汚れが少ないことがわかる。

本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図である。 図１に示す黒色トナーに対応した感光体とその周辺の装置を拡大して示す図である。 図２に示すスコロトロン帯電器を側面から見た断面図である。 図２に示すスコロトロン帯電器を正面から見た断面図である。 図３に示すスコロトロン帯電器を拡大して示す図である。 ブラシ毛の、グリッド電極に垂直な基準線に対する角度の振り方を示す図である。 図３に示すクリーニングブラシとは異なるクリーニングブラシの構成を示す図である。 図３，図７に示すクリーニングブラシとは異なるクリーニングブラシの構成を示す図である。 図３，図７，図８に示すクリーニングブラシとは異なるクリーニングブラシの構成を示す図である。 図３に示すスコロトロン帯電器を構成する清掃装置がグリッド電極の一端から他端までを往復移動する様子を示す図である。 スコロトロン帯電器全体の斜視図である。 スコロトロン帯電器を構成する清掃装置がホームポジションにある状態を示す図である。 クリーニング状態にある清掃装置を示す図である。 本実施形態のスコロトロン帯電器における清掃効果を示すグラフである。 ブラシ毛の材質に対するグリッド電極の汚れを示すグラフである。 ブラシ毛の長さに対するグリッド電極の汚れを示すグラフである。 ブラシ毛の繊度に対するグリッド電極の汚れを示すグラフである。 ブラシ毛の植毛密度に対するグリッド電極の汚れを示すグラフである。 クリーニングブラシの、グリッド電極に対する移動速度と、グリッド電極の汚れとの関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０Ｋ 除電器
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ 帯電ロール
１２Ｋ スコロトロン帯電器
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 現像器
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ クリーニング装置
２０ 中間転写ベルト
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 一次転写ロール
２２ 駆動ロール
２３ テンションロール
２４，２５，２６ 従動ロール
２７ バックアップロール
２８ 二次転写ロール
２９ クリーニング装置
３１ 現像ロール
３３＿１，３３＿２，４３ 搬送部材
３４ 規制部材
４１ ブラシ部材
４２ クリーニング装置
１２０ 放電ワイヤ
１２２ グリッド電極
１２２ａ 貫通孔
１２２＿１ 金属プレート部分
１２２＿２ 開口部分
１３０ 清掃装置
１４０ グリッド清掃部
１４１ｂ ブラシ毛
１４１ａ₁ 植設部
１４１ａ₂ 基部
１４１，２４１，３４１，４４１ クリーニングブラシ
１４２ 帯電器クリーナーハウジング
１４１ａ，２４１ａ，３４１ａ，４４１ａ 基台
１５０ ワイヤ清掃部
１６０ シールド部材
１６１ クリーナシャフト
１７０ モータ
１６２ 移動部材
１６３ 押圧部材
２４１ａ₁，２４１ａ₂，３４１ａ₁，３４１ａ₂ 基台の表面

Claims (11)

1. 放電により感光体を帯電する、前記感光体に向かって開口を有するとともに該開口にグリッド電極を有するスコロトロン帯電器において、
   前記グリッド電極に沿う所定の駆動方向に移動して該グリッド電極を清掃するクリーニングブラシを備え、
   前記クリーニングブラシが、基台と、該基台に植設されたブラシ毛とを有し、前記ブラシ毛の長さをａ、前記グリッド電極の厚みをｂ１、前記基台表面と前記グリッド電極との間の間隔をｂ２としたとき、
   ０．１＜（ｂ１＋ｂ２）／ａ＜０．９８４
   を満足するとともに、
   前記グリッド電極に垂直な基準線に対し、前記ブラシ毛が１°以上８０°以下の範囲内に傾いていることを特徴とするスコロトロン帯電器。
2. 前記基台表面が、前記基準線に対し前記駆動方向に１°以上８０°以下に傾いた面であり、前記ブラシ毛が該基台に垂直に植設されていることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
3. 前記基台表面の接表面が前記基準線に対し前記駆動方向に１°以上８０°以下の範囲内で傾いた曲面であり、前記ブラシ毛が該基台に垂直に植設されていることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
4. 前記基台表面は、前記グリッド電極と平行な表面であり、前記ブラシ毛が前記基準線に対して、前記駆動方向に１°以上８０°以下に傾いて延びるように植設されていることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
5. 前記クリーニングブラシは、前記グリッド電極に対して往復移動するものであり、前記ブラシ毛が前記駆動方向と該駆動方向に対する逆方向とに対し略半分ずつ１°以上８０°以下の範囲内に傾いていることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
6. 前記ブラシ毛は、アクリル材料からなるものであることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
7. 前記ブラシ毛の長さａは、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
8. 前記ブラシ毛の繊度は３デシテックス以上であることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
9. 前記ブラシ毛の植毛密度は１５００本／ｃｍ²以上であることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
10. 前記クリーニングブラシの、前記グリッド電極に対する移動速度は３７ｍｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１記載のスコロトロン帯電器。
11. 感光体を一次帯電する帯電器を備え、該感光体を該帯電器により一次帯電し露光により静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を得て該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
    前記帯電器が、放電により感光体を帯電する、前記感光体に向かって開口を有するとともに該開口にグリッド電極を有するスコロトロン帯電器であって、さらに前記グリッド電極に沿う所定の駆動方向に移動して該グリッド電極を清掃するクリーニングブラシを備え、
    前記クリーニングブラシが、基台と、該基台に植設されたブラシ毛とを有し、前記ブラシ毛の長さをａ、前記グリッド電極の厚みをｂ１、前記基台表面と前記グリッド電極との間の間隔をｂ２としたとき、
    ０．１＜（ｂ１＋ｂ２）／ａ＜０．９８４
    を満足するとともに、
    前記グリッド電極に垂直な基準線に対し、前記ブラシ毛が１°以上８０°以下の範囲内に傾いていることを特徴とする画像形成装置。

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