JP2006184838A - 帯電器及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡便な構造により、像担持体表面の損傷を防止し、像担持体表面近傍に設けられた放電部材を容易に清掃することが可能な帯電器を提供する。
【解決手段】 帯電器４０は、本体であるシールドケース４１、放電部材であるチャージワイヤ４２、及びグリッド４３を備える。シールドケース４１は像担持体である感光体ドラム２１の軸線方向と略平行になるように設けられ、この両端間にチャージワイヤ４２、及びグリッド４３が架設される。また、帯電器４０は、グリッド４３の架設方向に移動してこれを清掃する清掃部材４６、およびその移動手段８０を備える。帯電器４０は、シールドケース４１が支持部材１１の角孔１３に挿入されて支持され、感光体ドラム２１に対して接近、退避両様の位置をとり得る。このシールドケース４１の位置変更は、清掃部材４６の移動手段８０を駆動することによってなされる。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置において用いられる帯電器に関する。また、この帯電器を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置では、帯電器によって像担持体表面を帯電させ、光照射により部分的に電位を光減衰させて原稿画像の静電潜像を形成して、この静電潜像をトナーで現像した可視トナー像を用紙に転写する。トナー像転写後、像担持体表面においては、残留したトナーがクリーニング装置によりクリーニングされ、新たな静電潜像の形成に備えて除電される。

像担持体表面を帯電させる帯電器には、コロナ放電を利用した非接触方式のものや、ブラシ、ローラ等を接触させる接触方式のものがある。なかでも広く知られているのが、コロナ放電を利用したスコロトロン方式の帯電器である。スコロトロン方式の帯電器は、放電部材であるチャージワイヤと、放電状態をコントロールするグリッドとを備えている。この帯電器は、グリッドが像担持体表面近傍に位置するように配置され、これらの放電部材に所定電圧を印加することにより、像担持体表面を帯電させる。

像担持体表面の帯電電位を好適な状態に維持するためには、チャージワイヤやグリッド等の放電部材の清掃を行う必要がある。これらの部材がトナーや放電生成物等により汚れてしまうと、コロナ放電に悪影響を及ぼし、像担持体の表面電位に乱れが生じる。例えば、表面電位にムラが生じると、画像濃度にもムラが生じる。さらに、放電部材の汚れは帯電器自体にも悪影響を及ぼし、帯電器の低寿命化を招く恐れもある。このような問題を解決すべく、チャージワイヤやグリッドを清掃する清掃部材を備えた帯電器が提案され、その例を特許文献１及び２に見ることができる。
特開平８−６２９５０号公報（第４−７頁、図２） 特開平９−７３２１４号公報（第３−５頁、図１、図４）

ここで、帯電器のグリッドと像担持体表面との間隔は、一般的に約０．５ｍｍ程度と極めて狭くなっている。これにより、グリッドを清掃する時、清掃部材が像担持体に接触し、その表面が損傷してしまう可能性が高い。したがって、グリッド等の放電部材を清掃する清掃部材を備えた帯電器としては、清掃部材が像担持体表面に接触しないような配慮を施した設計がなされたものが望まれている。

特許文献１に記載のスコロトロン方式の帯電器は、グリッドの架設方向に移動してグリッドを清掃するグリッド清掃部材を備え、グリッドと像担持体との間に清掃部材を通すためにグリッドの張力調整手段が設けられ、清掃部材の移動とともにグリッドの張力を緩和してグリッドを像担持体から離れる方向に押すことができるようになっている。しかしながら、清掃部材の移動に伴ってグリッドの張力を緩和できるという張力調整手段は、構成部材の形状や配置に十分な配慮が必要となり構造が非常に複雑になるので、コストアップの原因となる。また、清掃する度にグリッドの張力を弱めたり、強めたりするので、そのような張力の強弱の繰り返しによりグリッドが変形し、放電時にグリッドに必要な張力が保持できなくなるといった不具合が発生する恐れもある。

特許文献２に記載の画像形成装置は、ソレノイドを用いて、帯電手段（帯電器）を像担持体から離したり、近づけたりできるようにしている。しかしながら、ソレノイドを用いた、帯電手段の移動機構をあらためて設ける必要があるので、上記特許文献１同様、構造が非常に複雑になりコストアップが懸念される。さらに、移動機構の制御手段を画像形成装置に組み込む必要があるので、大幅なコストアップとなる可能性がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、放電部材を清掃する清掃部材を備えた帯電器において、複雑な構造を用いることなく簡便な構造により、像担持体表面の損傷を防止して容易に放電部材を清掃することが可能な帯電器を提供することを目的とする。また、このような帯電器を搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、放電部材を用いて像担持体表面を帯電させるものであって、本体と、この本体に設けられ、前記放電部材の架設方向に移動して放電部材を清掃する清掃部材とを備えた帯電器において、前記本体は、前記像担持体に対して接近、退避両様の位置をとり得るものであって、この位置変更が、前記清掃部材を移動させる移動手段によってなされることとした。

また、前記本体の位置変更は、前記清掃部材の移動と同時に行われることとした。

また、前記清掃部材の移動とともに回転するカムを設けたカム機構を備えるとともに、このカムが前記本体を支持する支持部材に係合することにより、本体が前記退避位置へと移動せしめられることとした。

また、前記本体の位置変更は、前記放電部材の架設方向の一端を中心とした回転移動によってなされることとした。

また、前記本体の前記カム機構が備えられた箇所を、前記像担持体に接近させる方向に付勢する付勢手段を備えることとした。

また、前記本体の位置変更は、前記放電部材の架設方向の一端を中心とした回転移動と、この回転移動の中心となる本体端部を前記像担持体に対して接近、退避させる移動とによってなされることとした。

また、前記移動手段は、前記清掃部材が係合し、清掃部材が前記回転移動の中心となる本体端部から遠ざかるに従ってこの本体端部を前記像担持体から退避させるガイドレールを備えることとした。

また、前記回転移動の中心となる本体端部を、前記像担持体から退避させる方向に付勢する付勢手段を備えることとした。

また本発明では、上記帯電器を画像形成装置に搭載することとした。

本発明の構成によれば、帯電器の本体は、像担持体に対して接近、退避両様の位置をとり得るものであって、この位置変更が、清掃部材を移動させる移動手段によってなされることとしたので、本体を像担持体からから離したり、近づけたりする手段を別途設ける必要がない。これにより、複雑な構造を用いることなく、低コスト化が図られた簡便な構造により、帯電器を像担持体から退避させることができる。したがって、像担持体表面の損傷を防止して容易に放電部材を清掃することが可能となる。放電部材の清掃を確実に行うことで、高画質の画像形成と、帯電器の長寿命化とを実現することができる。

また、上記構成の帯電器において、本体の位置変更は、清掃部材の移動と同時に行われることとしたので、清掃時間の短縮を図ることが可能となる。また、本体の位置変更と、清掃部材の移動とを別々に行わせるための機構を必要としないので、さらに構造を簡素化でき、帯電器のコストアップを抑制することができる。

また、上記構成の帯電器において、清掃部材の移動とともに回転するカムを設けたカム機構を備えるとともに、このカムが本体を支持する支持部材に係合することにより、本体が退避位置へと移動せしめられることとしたので、カム機構を用いることにより、清掃部材を放電部材の架設方向に移動させる力を、帯電器を像担持体から退避させることに利用することが可能となる。したがって、容易に帯電器を像担持体から退避させることができる。

また、上記構成の帯電器において、本体の位置変更は、放電部材の架設方向の一端を中心とした回転移動によってなされることとしたので、例えばソレノイドのような機能部材を用いて、像担持体の軸線と直角をなす方向に帯電器本体をスライド移動させるような複雑な構造を必要としない。したがって、所定の支点を中心として回転させるという簡便な機構により、一層容易に帯電器を像担持体に対して接近、退避させることができる。

また、上記構成の帯電器において、本体のカム機構が備えられた箇所を、像担持体に接近させる方向に付勢する付勢手段を備えることとしたので、像担持体から退避させた帯電器を、接近位置へ移動させ易くするとともに、放電時に位置すべき所定の場所に正確に移動させることができる。これにより、放電部材の清掃のために帯電器本体を移動させたとしても、画像形成動作において像担持体を帯電させる時には、本体は所定の場所に位置しているので、像担持体表面の帯電特性に悪影響を及ぼすことがない。

また、上記構成の帯電器において、本体の位置変更は、放電部材の架設方向の一端を中心とした回転移動と、この回転移動の中心となる本体端部を像担持体に対して接近、退避させる移動とによってなされることとしたので、帯電器の本体全体を像担持体から退避させることが可能となる。これにより、回転移動の中心となる箇所も、放電部材の清掃時における像担持体表面の損傷を防止することができるのとともに、放電部材全体を確実に清掃することが可能となる。

また、上記構成の帯電器において、清掃部材の移動手段は、清掃部材が係合し、清掃部材が前記回転移動の中心となる本体端部から遠ざかるに従ってこの本体端部を像担持体から退避させるガイドレールを備えることとしたので、回転移動の中心となる本体端部を像担持体からから離したり、近づけたりする手段を別途設ける必要がない。これにより、複雑な構造を用いることなく、低コスト化が図られた簡便な構造により、帯電器全体を像担持体から退避させることができる。

また、上記構成の帯電器において、前記回転移動の中心となる本体端部を、像担持体から退避させる方向に付勢する付勢手段を備えることとしたので、清掃部材の移動とともに、帯電器の本体端部を像担持体から退避させ易くすることができる。これにより、帯電器全体を確実に像担持体から退避させることができるので、放電部材の清掃時における像担持体表面の損傷防止に対する安全性がさらに高められる。

また本発明では、上記帯電器を画像形成装置に搭載することとしたので、複雑な構造を用いることなく簡便な構造により、像担持体表面の損傷を防止して容易に放電部材を清掃することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１７に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る帯電器を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置を示す模型的垂直断面正面図である。なお、図中の実線矢印は用紙の搬送経路、及び搬送方向を示し、一点鎖線矢印はレーザ光Ｌを示す。

図１に示すように、画像形成装置１の下部には、給紙部２が配置されている。給紙部２の内部には、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離して用紙Ｐが送り出される。

画像形成装置１の内部であって、給紙部２の左方には、用紙搬送部３が備えられている。給紙部２から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部３により画像形成装置１の側面に沿って垂直上方に搬送され、後述する転写部３０に至る。

一方、画像形成装置１の上面には原稿送り部４が、その下方には原稿画像読み取り部５が備えられている。使用者が原稿の複写を行う場合には、原稿送り部４に、文字や図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載する。原稿送り部４では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、原稿画像読み取り部５によってその画像データが読み取られる。この画像データの情報は、給紙部２の上方であって、画像形成装置１の中央部に配置されたレーザ照射部６に送られる。レーザ照射部６により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが、後述する画像形成部２０に向かって照射される。

用紙搬送部３の上方であって、レーザ照射部６の左方には、画像形成部２０、及び転写部３０が備えられている。画像形成部２０では、レーザ照射部６によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が作られる。この静電潜像からトナー像が形成され、トナー像は、前記用紙搬送部３によって同期をとって送られてきた印刷前の用紙Ｐに、転写部３０にて転写される。

転写部３０の上方には、定着部７が備えられている。転写部３０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部７へと送られ、熱ローラによりトナー像が加熱、溶融されて定着される。

定着部７の上方には、分岐部８が備えられている。定着部７から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合には、分岐部８から画像形成装置１の胴内に設けられた用紙排出トレイ９に排出される。

分岐部８から用紙排出トレイ９に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部１０としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部１０において、定着部７から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、定着部７の左方、及び転写部３０の左方を通って下方に送られ、再度用紙搬送部３を経て転写部３０へと送られる。

次に、画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図である。なお、図２に描いた画像形成部２０周辺の構造は、図１に記載のそれを、用紙搬送方向が水平となるように描き直したものであって、発明の内容を説明するにあたって、省略可能な部品については描画を省略している。

図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電器４０、現像装置５０、クリーニング装置６０、及び除電装置７０が配置されている。転写部３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置５０とクリーニング装置６０との間に設けられている。

感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体２２と、その外側に設けられた感光層２３とを備えている。感光層２３には、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンを設けている。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば１７５ｍｍ／ｓｅｃ）と同じになるように回転せしめられている。

帯電器４０は、コロナ放電帯電器を用いたスコロトロン帯電装置である。帯電器４０は、帯電器本体である金属製のシールドケース４１を備えている。シールドケース４１は、開口部が感光体ドラム２１の方を向く樋状をなしている。このシールドケース４１には、タングステンやステンレス等で構成される放電部材であるチャージワイヤ４２、及びグリッド４３が設けられている。チャージワイヤ４２はシールドケース４１の内部に、グリッド４３はシールドケース４１の開口した一面の箇所に、感光体ドラム２１の軸線方向に沿う形で架設されている。この帯電器４０により、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。帯電器４０の詳細な構成については、後述する。

現像装置５０には、感光体ドラム２１の近傍に、感光体非接触型の現像ローラ５１が設けられている。現像ローラ５１には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ５１により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に飛翔せしめられ、静電潜像が現像される。トナーとしては、磁性或いは非磁性の一成分系トナーや、磁性キャリアと絶縁性トナーとを混合してなる二成分系トナーを使用する。なお、現像ローラは感光体接触型のものであっても構わない。

転写部３０には、感光体ドラム２１に接触する転写ローラ３１が設けられている。転写ローラ３１は、芯金３２と、その外側に設けられた導電性弾性層３３とを備えている。導電性弾性層３３は、カーボン等の導電性材料を分散させたポリウレタンゴム等で形成されている。この転写ローラ３１が感光体ドラム２１に圧接し、用紙Ｐを挿通させる転写ニップ部を形成する。転写ローラ３１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が感光体ドラム２１の周速度と同じになるように回転せしめられている。また、転写ローラ３１には、必要に応じて転写バイアスが印加される。

クリーニング装置６０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、転写ニップ部のさらに下流側に配置されている。クリーニング装置６０は、クリーニング部材であるクリーニングブレード６１、ハウジング６２、及びスクリュー（図示せず）を備えている。クリーニングブレード６１は、感光体ドラム２１とほぼ同じ軸線方向長さを有し、感光体ドラム２１に接触するように設けられている。このクリーニングブレード６１によって、転写後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、ハウジング６２内に回収され、スクリュー（図示せず）によりクリーニング装置６０の外部へと搬送される。

除電装置７０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）７１で構成され、感光体ドラム２１に光を照射することによりその表面の除電を行う。ＬＥＤ７１の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。

ここで、上記画像形成部２０、及び転写部３０の一連の動作について説明する。

まず、帯電器４０において、チャージワイヤ４２に所定の電圧を印加して、コロナ放電を発生させる。コロナ放電により生じた電子は空気中を浮遊して感光体ドラム２１に向かうが、この時グリッド４３に電圧を印加して電子の量をコントロールする。このようにして、帯電器４０により、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。このときの帯電電位は、通常は２００〜１０００Ｖ程度である。

続いて、原稿画像読み取り部５（図１参照）で読み取られた画像データに基づいて、レーザ照射部６（図１参照）により制御されるレーザ光Ｌが感光体ドラム２１に照射され、照射部分の電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が作られる。そして、現像装置５０にて帯電せしめられたトナーが、現像ローラ５１によって感光体ドラム２１の表面に供給され、静電潜像からトナー像が形成される。

一方、用紙Ｐは、用紙搬送部３（図１参照）によって感光体ドラム２１表面のトナー像形成と同期がとられ、感光体ドラム２１と転写ローラ３１が接触して形成される転写ニップ部に挿通される。このとき、転写ローラ３１には、感光体ドラム２１やトナーとは逆極性である負極の転写バイアスが印加される。これにより、トナーが感光体ドラム２１から転写ローラ３１へと移動し、トナー像が用紙Ｐに接触転写される。

トナー像転写後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーは、クリーニング装置６０に設けられたクリーニングブレード６１により掻き取るように除去される。ハウジング６２内に回収されたトナーは、スクリュー（図示せず）によりクリーニング装置６０の外部へと搬送される。

感光体ドラム２１表面のトナーがクリーニングされた後、除電装置７０で感光体ドラム２１表面の除電が行われることにより、次の画像形成動作のための準備が整えられる。

次に、本発明の第１の実施形態に係る帯電器４０の詳細な構成について、図３〜図８を用いて説明する。図３は、帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す左側面図である。図４は帯電器の斜視図、図５は同じく部分拡大斜視図、図６はシールドケースを取り外した状態の帯電器を示す左側面図である。図７は帯電器の支持部材の正面図、図８は同じく斜視図である。なお、図３、及び図６において、右方が画像形成装置１の前面側、左方が背面側である。

図３に示すように、帯電器４０には、その本体であるシールドケース４１が、感光体ドラム２１の軸線方向と略平行になるように設けられている。帯電器４０は、画像形成装置１に備えられた２個の支持部材１１により支持されている。なお、図３においては、画像形成装置１の前面側の支持部材１１のみ描画し、背面側の支持部材１１は描画を省略して二点鎖線で示している。帯電器４０と感光体ドラム２１との組み立て状態において、帯電器４０のギアケース４４と、画像形成装置１の前面側の支持部材１１とは、互いに近接した状態で配置されている（図３参照）。支持部材１１における帯電器４０の収容箇所には、シールドケース４１を感光体ドラム２１に接近する方向に付勢する付勢手段であるばね１２が設けられている。ばね１２は、圧縮コイルばねで構成されているが、板ばねやゴム、スポンジ等の弾性部材であっても構わない。帯電器４０は、メンテナンス等のために、支持部材１１に対して前面側、すなわち図３において右方に引き出すことが可能である。

図４、及び図５に示すように、樋状のシールドケース４１の両端部には、合成樹脂製の絶縁部材４５が設けられている。シールドケース４１の内部にはチャージワイヤ４２（図２参照）が、開口部にはグリッド４３が、２個の絶縁部材４５の間に架設されている。図３に示す帯電器４０と感光体ドラム２１との組み立て状態において、グリッド４３と感光体ドラム２１表面との間隔が０．５ｍｍになるように、感光体ドラム２１に対して帯電器４０が配置されている。

図６に示すように、シールドケース４１の内部には、チャージワイヤ４２、及びグリッド４３の清掃部材４６、及びネジ棒８１が備えられている。ネジ棒８１は、シールドケース４１両端の絶縁部材４５の間に渡され、清掃部材４６の支持体４６ａを貫通している。支持体４６ａのネジ棒８１貫通部にはネジ溝が設けられ、支持体４６ａとネジ棒８１とがネジにより互いに係合している。清掃部材４６の先端には、チャージワイヤ４２、及びグリッド４３に接触するクリーニングパッド４６ｂが設けられている。したがって、ネジ棒８１を回転させることにより、清掃部材４６がチャージワイヤ４２、及びグリッド４３の架設方向で前面側、及び背面側にスライド移動して、これらを清掃することができる。なお、清掃部材４６は、ネジ棒８１が回転する時、ネジ棒８１の軸線を中心として回転しないようになっている。

図４に示すように、シールドケース４１の前面側の端部には、ギアケース４４が備えられている。このギアケース４４の内部には、ネジ棒８１（図６参照）を回転させるモータ８２と、減速ギア８３とが備えられている。減速ギア８３は、複数のギア群で構成され、モータ８２の回転を所定の回転に減速してネジ棒８１に伝達するものである。このようなネジ棒８１、モータ８２、及び減速ギア８３により、清掃部材４６の移動手段８０を構成している。

帯電器４０は、図７、及び図８に示す支持部材１１により、画像形成装置１に支持されている。なお、図７、及び図８では、帯電器４０と感光体ドラム２１との位置関係を把握するために、感光体ドラム２１の位置を二点鎖線で示している。支持部材１１には、帯電器４０のシールドケース４１が挿入される角孔１３が設けられている。この角孔１３は、感光体ドラム２１の半径方向、すなわち感光体ドラム２１に対して接近したり、退避したりする方向に、シールドケース４１の長さよりも長い。これにより、シールドケース４１は、角孔１３内で感光体ドラムに対して退避する方向に移動可能であるが、前述のように付勢手段であるばね１２（図３参照）により感光体ドラム２１に接近する方向に付勢されている。

近接する帯電器４０のギアケース４４と支持部材１１との間には、図３、図４、図７、及び図８に示すように、カム機構９０が設けられている。カム機構９０は、カム９１、カムギア９２、及びカム係合突起９３を備えている。

カム９１、及びカムギア９２は、図３、図４及び図５に示すように、帯電器４０のギアケース４４に備えられている。カム９１は、支持部材１１側のギアケース４４の表面に露出して、ネジ棒８１（図６参照）の軸線と平行なその軸線を中心として回転自在に取り付けられている。カム９１は、カムギア９２に結合され、カムギア９２に連結する減速ギア８３を介してモータ８２により回転せしめられる。これにより、モータ８２が回転し、清掃部材４６の移動と同時にカム９１も回転することになる。カム係合突起９３は、図７、及び図８に示すように、ギアケース４４側の支持部材１１の表面に設けられている。帯電器４０が支持部材１１の角孔１３に挿入され、感光体ドラム２１に対する所定の位置に取り付けられると、カム９１は、その側面９１ａがカム係合突起９３の頂部９３ａに係合することになる。カム９１は、感光体ドラム２１の軸線と直角をなす方向の断面形状が、所定角度まで回転する度に、帯電器４０のシールドケース４１を、感光体ドラム２１に対して接近する位置と退避する位置との間で移動せしめる形状をなしている。

続いて、上記構成の帯電器４０の清掃時の動作について、図３、及び図６に加えて、図９〜図１１を用いて説明する。図９は帯電器と感光体ドラムとの位置関係を示す模型的背面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して接近位置にある状態を示すもの、図１０は同じく帯電器が感光体ドラムに対して退避位置にある状態を示すものである。図１１は、図３と同様の帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す左側面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して退避位置にある状態を示すものである。なお、図９、及び図１０においては、構成を把握し易いように、感光体ドラム２１、及び支持部材１１を二点鎖線で描画している。

図３、及び図９に示すように、画像形成部２０の通常の画像形成動作時において、帯電器４０の本体であるシールドケース４１は、感光体ドラム２１に対して接近位置にある。この時、グリッド４３と感光体ドラム２１表面との間隔は０．５ｍｍである。そして、図６に示す清掃部材４６は、シールドケース４１の背面側、すなわち図６において左方の端部に位置している。

この状態から、清掃部材４６によるチャージワイヤ４２、及びグリッド４３の清掃を開始すると、ネジ棒８１がモータ８２により回転せしめられ、清掃部材４６がシールドケース４１の前面側に向かって移動する。モータ８２を清掃のために駆動すると、減速ギア８３、及びカムギア９２を介してカム９１も同時に回転する。そして、カム９１は、その側面９１ａをカム係合突起９３の頂部９３ａに係合させながら回転する。これにより、シールドケース４１は、支持部材１１の角孔１３内を、ばね１２の弾発力に抗して感光体ドラム２１に対する退避方向に移動し始める。

モータ８２の駆動により、清掃部材４６がチャージワイヤ４２、及びグリッド４３を清掃しながら移動するのとともに、カム９１が所定角度まで回転すると、シールドケース４１は、図１０、及び図１１に示すように、感光体ドラム２１に対して退避位置に移動する。シールドケース４１を退避位置に移動せしめるカム機構９０は、図１１に示すようにシールドケース４１の前面側に設けられているので、シールドケース４１の位置変更は、背面側の端部Ａを中心とした回転移動（図１１矢印Ｂ）によってなされる。

なお、感光体ドラム２１に対するシールドケース４１の接近位置から退避位置への位置変更は、清掃部材４６がシールドケース４１の背面側端部から前面側端部に向かって１／４程度進んだ時に終了する。カムギア９２、または減速ギア８３のいずれか一方に、局部的に歯を欠損させたギアやトルクリミッタ等の過負荷防止装置を用いることにより、シールドケース４１の位置変更が終了した後も清掃のためにモータ８２が回転したとしても、カム機構９０に負荷を掛けることなく清掃部材４６を移動させることができる。

清掃部材４６をシールドケース４１の前面側から背面側に戻す時、清掃部材４６がシールドケース４１の背面側端部から前面側端部に向かって１／４程度の箇所まで戻った時から、シールドケース４１を接近位置に付勢するばね１２（図３参照）とカム機構９０の作用により、シールドケース４１は徐々に接近位置方向に移動する。

このようにして、帯電器４０の本体であるシールドケース４１は、像担持体である感光体ドラム２１に対して接近、退避両様の位置をとり得るものであって、この位置変更が、清掃部材４６を移動させる移動手段８０によってなされるので、シールドケース４１を感光体ドラム２１からから離したり、近づけたりする手段を別途設ける必要がない。これにより、複雑な構造を用いることなく、低コスト化が図られた簡便な構造により、帯電器４０を感光体ドラム２１から退避させることができる。したがって、感光体ドラム２１表面の損傷を防止して容易に放電部材であるチャージワイヤ４２やグリッド４３を清掃することが可能となる。チャージワイヤ４２やグリッド４３の清掃を確実に行うことで、高画質の画像形成と、帯電器４０の長寿命化とを実現することができる。

また、本体であるシールドケース４１の位置変更は、清掃部材４６の移動と同時に行われるので、清掃時間の短縮を図ることが可能となる。また、シールドケース４１の位置変更と、清掃部材４６の移動とを別々に行わせるための機構を必要としないので、さらに構造を簡素化でき、帯電器４０のコストアップを抑制することができる。

さらに、シールドケース４１は、清掃部材４６の移動とともに回転するカム９１を設けたカム機構９０を備えるとともに、このカム９１がシールドケース４１を支持する支持部材１１に係合することにより、シールドケース４１が退避位置へと移動せしめられるので、カム機構９０を用いることにより、清掃部材４６をチャージワイヤ４２やグリッド４３の架設方向に移動させる力を、帯電器４０を感光体ドラム２１から退避させることに利用することが可能となる。したがって、容易に帯電器４０を感光体ドラム２１から退避させることができる。

そして、シールドケース４１の位置変更は、チャージワイヤ４２やグリッド４３の架設方向の一端を中心とした回転移動によってなされるので、例えばソレノイドのような機能部材を用いて、感光体ドラム２１の軸線と直角をなす方向にシールドケース４１をスライド移動させるような複雑な構造を必要としない。したがって、所定の支点を中心として回転させるという簡便な機構により、一層容易に帯電器４０を感光体ドラム２１に対して接近、退避させることができる。

また、シールドケース４１のカム機構９０が備えられた箇所を、感光体ドラム２１に接近させる方向に付勢する付勢手段であるばね１２を備えるので、感光体ドラム２１から退避させた帯電器４０を、接近位置へ移動させ易くするとともに、放電時に位置すべき所定の場所に正確に移動させることができる。これにより、チャージワイヤ４２やグリッド４３の清掃のためにシールドケース４１を移動させたとしても、画像形成動作において感光体ドラム２１を帯電させる時には、シールドケース４１は所定の場所に位置しているので、感光体ドラム２１表面の帯電特性に悪影響を及ぼすことがない。

また本発明では、上記帯電器４０を画像形成装置１に搭載することとしたので、複雑な構造を用いることなく簡便な構造により、感光体ドラム２１表面の損傷を防止して容易にチャージワイヤ４２やグリッド４３を清掃することが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る帯電器４０を、図１２〜図１４を用いて説明する。図１２は帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す左側面図、図１３は図１２の垂直断面左側面図、図１４は図１３と同様の垂直断面左側面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して退避位置にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

図１２、及び図１３に示すように、第２の実施形態に係る帯電器４０は、清掃部材４６の移動手段８０にガイドレール８４を備えている。ガイドレール８４は、シールドケース４１の、感光体ドラム２１と対向するグリッド４３が備えられた面に対して背面方向であって、シールドケース４１の外側に配置されている。ガイドレール８４は、シールドケース４１とは独立して設けられている。ガイドレール８４は、その主たる部分が感光体ドラム２１、チャージワイヤ４２、グリッド４３、及びネジ棒８１と略平行になるように設けられている。シールドケース４１の背面側端部Ａ近傍の箇所において、ガイドレール８４は、その背面側端部Ａから遠ざかる、すなわち前面側に近づくに従ってシールドケース４１から離れる方向に傾斜する傾斜部８４ａを備えている。この傾斜部８４ａは、ガイドレール８４における清掃部材４６の移動範囲全体の１／８程度の長さである。

清掃部材４６は、その支持体４６ａにガイドレール８４との係合部４６ｃを備えている。この係合部４６ｃは、支持体４６ａの、ネジ棒８１に対してクリーニングパッド４６ｂが設けられた箇所の反対側の箇所に設けられている。そして、係合部４６ｃの先端は、シールドケース４１の外側に突出している。この係合部４６ｃの先端には、ガイドピン４６ｄが設けられている。ガイドピン４６ｄは、帯電器４０の前後方向に延びるガイドレール８４の溝８５に係合している。

続いて、上記構成の帯電器４０の清掃時の動作について説明する。

図１２、及び図１３に示すように、画像形成部２０の通常の画像形成動作時において、帯電器４０の本体であるシールドケース４１は、感光体ドラム２１に対して接近位置にある。清掃部材４６は、シールドケース４１の背面側端部Ａ、すなわち図１２、及び図１３において左方の端部に位置している。この状態から、清掃部材４６によるチャージワイヤ４２、及びグリッド４３の清掃を開始すると、ネジ棒８１が移動手段８０（図４参照）により回転せしめられ、清掃部材４６がシールドケース４１の前面側に向かって移動する。

この時、清掃部材４６がチャージワイヤ４２、及びグリッド４３を清掃しながら移動するのとともに、シールドケース４１の前面側は、カム機構９０の作用により、感光体ドラム２１に対して退避方向に移動し始める。このようにして、シールドケース４１の前面側は、背面側端部Ａを中心とした回転移動（図１４矢印Ｃ）によって位置変更する。

一方、シールドケース４１の背面側端部Ａ近傍においては、この箇所から移動を始めた清掃部材４６が、ネジ棒８１の回転に従ってシールドケース４１前面側に移動するのともに、ガイドレール８４の傾斜部８４ａの形状に沿って感光体ドラム２１から退避する方向に移動せしめられる。これにより、シールドケース４１の背面側端部Ａは、感光体ドラム２１に対する退避位置方向に移動せしめられる。そして、清掃部材４６が所定に位置に到達すると、ガイドレール８４は感光体ドラム２１の軸線と略平行になり、シールドケース４１の背面側端部Ａは、図１４に示すように、感光体ドラム２１に対する退避位置に位置変更する。

上記のようなシールドケース４１の前面側、及び背面側の移動は、清掃部材４６の移動に従って同時に行われる。これにより、清掃部材４６が所定量移動すると、図１４に示すように、シールドケース４１は、感光体ドラム２１の軸線と略平行な状態の退避位置へと位置変更を終了する。

なお、清掃部材４６がシールドケース４１の背面側端部Ａから前面側端部に向かって１／８程度進んだ時、シールドケース４１の背面側の接近位置から退避位置への位置変更が終了する。そして、清掃部材４６が１／４程度進んだ時、シールドケース４１の前面側の位置変更が終了する。

清掃部材４６をシールドケース４１の前面側から背面側に戻す時、清掃部材４６がシールドケース４１の背面側端部Ａから前面側端部に向かって１／４程度の箇所まで戻った時から、シールドケース４１を接近位置に付勢するばね１２（図３参照）とカム機構９０の作用により、シールドケース４１の前面側は徐々に接近位置方向に移動する。そして、清掃部材４６がシールドケース４１の背面側端部から前面側端部に向かって１／８程度の箇所まで戻った時から、ガイドレール８４の傾斜部８４ａの作用により、清掃部材４６が感光体ドラム２１に接近する方向に移動せしめられ、シールドケース４１の背面側は徐々に接近位置方向に移動する。

このようにして、帯電器４０の本体であるシールドケース４１の位置変更は、チャージワイヤ４２やグリッド４３の架設方向の一端を中心とした回転移動と、この回転移動の中心となるシールドケース４１の背面側端部Ａを感光体ドラム２１に対して接近、退避させる移動とによってなされるので、シールドケース４１全体を感光体ドラム２１から退避させることが可能となる。これにより、回転移動の中心となる箇所であるシールドケース４１の背面側端部Ａも、チャージワイヤ４２やグリッド４３の清掃時における感光体ドラム２１表面の損傷を防止することができるのとともに、チャージワイヤ４２やグリッド４３の全体を確実に清掃することが可能となる。

また、清掃部材４６の移動手段８０は、清掃部材４６が係合し、清掃部材４６がシールドケース４１の回転移動の中心となる背面側端部Ａから遠ざかるに従ってこの端部を感光体ドラム２１から退避させるガイドレール８４を備えるので、シールドケース４１の背面側端部Ａを感光体ドラム２１から離したり、近づけたりする手段を別途設ける必要がない。これにより、複雑な構造を用いることなく、低コスト化が図られた簡便な構造により、帯電器４０全体を感光体ドラム２１から退避させることができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る帯電器４０を、図１５〜図１７を用いて説明する。図１５は帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す左側面図、図１６は図１５の垂直断面左側面図、図１７は図１６と同様の垂直断面左側面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して退避位置にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１、及び第２の実施形態と同じであるので、第１、及び第２の実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

図１５、及び図１６に示すように、第３の実施形態に係る帯電器４０は、清掃部材４６の移動手段８０にガイドレール８４を備えている。ガイドレール８４の背面側には、ばね８６が備えられたハウジング８７が設けられている。ばね８６は、その一方の端部がハウジング８７に、他方の端部がシールドケース４１の背面側の絶縁部材４５に取り付けられている。このばね８６は、シールドケース４１の背面側端部Ａを感光体ドラム２１から退避させる方向、すなわち図１５、及び図１６において上方に付勢する付勢手段である。ばね８６は、引張コイルばねで構成されているが、板ばねやゴム、スポンジ等の弾性部材であっても構わない。ハウジング８７は、ガイドレール８４と一体として形成され、ガイドレール８４同様、シールドケース４１とは独立している。

続いて、上記構成の帯電器４０の清掃時の動作について説明する。

図１５、及び図１６に示すように、画像形成部２０の通常の画像形成動作時において、帯電器４０の本体であるシールドケース４１は、感光体ドラム２１に対して接近位置にある。清掃部材４６は、シールドケース４１の背面側端部Ａ、すなわち図１５、及び図１６において左方の端部に位置している。この状態から、清掃部材４６によるチャージワイヤ４２、及びグリッド４３の清掃を開始すると、ネジ棒８１が移動手段８０（図４参照）により回転せしめられ、清掃部材４６がシールドケース４１の前面側に向かって移動する。

この時、清掃部材４６がチャージワイヤ４２、及びグリッド４３を清掃しながら移動するのとともに、シールドケース４１の前面側は、カム機構９０の作用で、背面側端部Ａを中心とした回転移動（図１７矢印Ｄ）によって位置変更する。

一方、シールドケース４１の背面側端部Ａ近傍においては、この箇所から移動を始めた清掃部材４６が、シールドケース４１前面側に移動するのともに、ガイドレール８４の傾斜部８４ａの形状に沿って感光体ドラム２１から退避する方向に移動せしめられる。これに加えて、シールドケース４１の背面側端部Ａは、この箇所に設けられたばね８６の作用により、感光体ドラム２１に対する退避位置方向に移動せしめられる。そして、清掃部材４６が所定に位置に到達すると、ガイドレール８４は感光体ドラム２１の軸線と略平行になり、シールドケース４１の背面側端部Ａは、図１７に示すように、感光体ドラム２１に対する退避位置に位置変更する。

上記のようなシールドケース４１の前面側、及び背面側の移動は、清掃部材４６の移動に従って同時に行われる。これにより、清掃部材４６が所定量移動すると、図１７に示すように、シールドケース４１は、感光体ドラム２１の軸線と略平行な状態の退避位置へと位置変更を終了する。

なお、清掃部材４６をシールドケース４１の前面側から背面側に戻す時、清掃部材４６がシールドケース４１の背面側端部Ａから前面側端部に向かって１／４程度の箇所まで戻った時から、シールドケース４１を接近位置に付勢するばね１２（図３参照）とカム機構９０の作用により、シールドケース４１の前面側は徐々に接近位置方向に移動する。そして、清掃部材４６がシールドケース４１の背面側端部から前面側端部に向かって１／８程度の箇所まで戻った時から、ガイドレール８４の傾斜部８４ａの作用により、ばね８６の弾発力に抗して清掃部材４６が感光体ドラム２１に接近する方向に移動せしめられ、シールドケース４１の背面側は徐々に接近位置方向に移動する。

このようにして、シールドケース４１の回転移動の中心となる背面側端部Ａを、感光体ドラム２１から退避させる方向に付勢する付勢手段であるばね８６を備えるので、清掃部材４６の移動とともに、シールドケース４１の背面側端部Ａを感光体ドラム２１から退避させ易くすることができる。これにより、帯電器４０全体を確実に感光体ドラム２１から退避させることができるので、チャージワイヤ４２やグリッド４３の清掃時における感光体ドラム２１表面の損傷防止に対する安全性がさらに高められる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は、放電部材の架設方向に移動して放電部材を清掃する帯電器において利用可能である。

本発明の実施形態に係る帯電器を搭載した画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。 画像形成部周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図である。 本発明の第１の実施形態に係る帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す左側面図である。 帯電器の斜視図である。 帯電器の部分拡大斜視図である。 シールドケースを取り外した状態の帯電器を示す左側面図である。 帯電器の支持部材の正面図である。 帯電器の支持部材の斜視図である。 帯電器と感光体ドラムとの位置関係を示す模型的背面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して接近位置にある状態を示すものである。 帯電器と感光体ドラムとの位置関係を示す模型的背面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して退避位置にある状態を示すものである。 図３と同様の帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す左側面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して退避位置にある状態を示すものである。 本発明の第２の実施形態に係る帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す左側面図である。 図１２の帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態の垂直断面左側面図である。 図１３と同様の帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す垂直断面左側面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して退避位置にある状態を示すものである。 本発明の第３の実施形態に係る帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す左側面図である。 図１５の帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態の垂直断面左側面図である。 図１６と同様の帯電器と感光体ドラムとを組み立てた状態を示す垂直断面左側面図にして、帯電器が感光体ドラムに対して退避位置にある状態を示すものである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１２ 支持部材
１３ ばね（付勢手段）
１４ 角孔
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム
４０ 帯電器
４１ シールドケース
４２ チャージワイヤ
４３ グリッド
４４ ギアケース
４５ 絶縁部材
４６ 清掃部材
４６ｃ 係合部
８０ 移動手段
８１ ネジ棒
８２ モータ
８３ 減速ギア
８４ ガイドレール
８４ａ 傾斜部
８６ ばね（付勢手段）
９０ カム機構
９１ カム
９２ カムギア
９３ カム係合突起

Claims (9)

1. 放電部材を用いて像担持体表面を帯電させるものであって、本体と、この本体に設けられ、前記放電部材の架設方向に移動して放電部材を清掃する清掃部材とを備えた帯電器において、
   前記本体は、前記像担持体に対して接近、退避両様の位置をとり得るものであって、この位置変更が、前記清掃部材を移動させる移動手段によってなされることを特徴とする帯電器。
2. 前記本体の位置変更は、前記清掃部材の移動と同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の帯電器。
3. 前記清掃部材の移動とともに回転するカムを設けたカム機構を備えるとともに、このカムが前記本体を支持する支持部材に係合することにより、本体が前記退避位置へと移動せしめられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の帯電器。
4. 前記本体の位置変更は、前記放電部材の架設方向の一端を中心とした回転移動によってなされることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の帯電器。
5. 前記本体の前記カム機構が備えられた箇所を、前記像担持体に接近させる方向に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の帯電器。
6. 前記本体の位置変更は、前記放電部材の架設方向の一端を中心とした回転移動と、この回転移動の中心となる本体端部を前記像担持体に対して接近、退避させる移動とによってなされることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の帯電器。
7. 前記移動手段は、前記清掃部材が係合し、清掃部材が前記回転移動の中心となる本体端部から遠ざかるに従ってこの本体端部を前記像担持体から退避させるガイドレールを備えることを特徴とする請求項６に記載の帯電器。
8. 前記回転移動の中心となる本体端部を、前記像担持体から退避させる方向に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の帯電器。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の帯電器を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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