JP2010256569A - 画像形成装置、クリーニング制御方法、クリーニング制御プログラムおよび記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置を使用する環境の温度や湿度に関わらず、画質の安定化が可能で、かつ過剰なクリーニングを防止することによってノコ歯の劣化を抑え、ノコ歯の長寿命化を図ることができる画像形成装置、クリーニング制御方法、クリーニング制御プログラムおよび記憶媒体を提供する。
【解決手段】 画像形成装置は、画像形成手段と、針電極とノコ歯保持部材とクリーニング部材とクリーニング部材保持体と移動手段とを含む帯電手段と、印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体のノコ歯の配列方向に沿った移動を制御する制御手段とを含む。制御手段は、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて、印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体の移動頻度を制御する。
【選択図】 図２７

Description

電子写真方式の画像形成に用いられる感光体表面を均一に帯電させる帯電装置において、ノコ歯に付着した汚染物質をクリーニング部材で清掃するクリーニング機構を有する画像形成装置、クリーニング制御方法、クリーニング制御プログラムおよび記憶媒体に関する。

電子写真方式の画像形成装置には、感光体の表面を均一に帯電させる帯電装置が搭載される。帯電装置としては、たとえば感光体の表面に接触しない非接触帯電装置があり、非接触の帯電装置は、高圧電源が印加された電極からの放電により、感光体の表面を帯電させる。非接触の帯電装置としては、複数の針電極を有するノコ歯タイプの帯電装置がある。ノコ歯タイプの帯電装置の課題として、この帯電装置を備える画像形成装置内に浮遊しているトナー、シリカおよび塵が、高圧電界が発生しているノコ歯の先端部に吸着し易く、これを放置すると適正な放電が行われず、いわゆる放電不良が発生する。この放電不良によって、感光体が均一に帯電されないため、画像不良が生じてしまう。特に、トナーの外添剤であるシリカに添加されている疎水化処理剤であるＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラン）が定着工程で加熱され、ＴＭＳ（トリメチルシラノール）の揮発ガスが発生し、この揮発ガスがノコ歯の先端に付着して堆積すると、放電不良が顕著化する。

しかしながら、ＨＭＤＳはトナーの高温高湿環境下における帯電性低下を防ぐ目的で使用されており、画像形成装置内から無くすことは容易ではない。このため、たとえば定期的にノコ歯先端を清掃ローラで清掃する方法がある。

特許文献１には、前述のようにして帯電装置を清掃する場合に、所定サイズ（Ａ４サイズ）の記録媒体に所定印字比率（１０％）で印刷したときの印字面積を単位面積として、１の用紙毎の単位面積に対する印刷面積の倍数の累積値を取得し、累積値（印刷枚数の積算値）が所定の設定値に達したとき清掃ローラの移動による清掃処理を行い、印刷枚数の増加に伴い清掃の頻度を上げる定着装置が開示されている。

特開２００８-２６７３９号公報

ノコ歯の先端部への汚染物質の付着は、記録媒体の印刷面積率（トナー付着量）に比例して増加するが、特に空気中に含まれる絶対的な水分量に比例して増加し、その影響が非常に大きいことが判明した。しかしながら、特許文献１では、空気中に含まれる絶対的な水分量を考慮していないので、帯電装置を使用する環境の温度や湿度によっては放電不良が発生するおそれがあり、画質の安定化が不充分である。

また、近年トナーの小粒径化や画像の高精細化と共に帯電装置のロングライフ化が進んでいるが、特許文献１に開示されている累積印字枚数に対する、汚染物質の蓄積量のみを考慮してクリーニング頻度を上げる方法だけでは帯電装置のロングライフ化は不充分である。たとえば、ノコ歯のクリーニング頻度を上げることにより、画像への影響を出来るだけ少なくすることができるが、クリーニングの頻度を上げるほどクリーニングローラおよびノコ歯の機械的な磨耗劣化が進み、帯電装置のロングライフ化が困難になってくる。なお、クリーニング頻度が少ないと、画像不良と併せてノコ歯先端部への汚染物質の固着が進行し、クリーニングを行っても汚染物質を充分に除去できなくなるので、ノコ歯を交換せざるを得なくなる。

したがって、特許文献１に開示のクリーニング制御方法では、ノコ歯汚染の進行やノコ歯先端の劣化に充分対応しきれないので、クリーニングが有効に作用せず、クリーニング不良が発生するなど、使用環境にも対応したクリーニング制御が充分にできていない。

本発明の目的は、画像形成装置を使用する環境の温度や湿度に関わらず、画質の安定化が可能で、かつ過剰なクリーニングを防止することによってノコ歯の劣化を抑え、ノコ歯の長寿命化を図ることができる画像形成装置、クリーニング制御方法、クリーニング制御プログラムおよび記憶媒体を提供することである。

本発明は、入力された画像情報に基づいて電子写真方式で画像を形成する画像形成手段と、
複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、ノコ歯に対して垂直にノコ歯を保持するベース面を有するベース部分、およびノコ歯に対して平行にノコ歯を保持する保持部分で針電極を保持するノコ歯保持部材と、ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段とを含む帯電手段と、
印字枚数の累積値である印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体のノコ歯の配列方向に沿った移動を制御する制御手段とを含み、
制御手段は、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて、印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体の移動頻度を制御することを特徴とする画像形成装置である。

また本発明は、前記温湿度情報は、温度および相対湿度の検出が可能なセンサーによって検出された帯電手段周辺の温度および相対湿度と、温度および相対湿度に予め関連付けられた温湿度補正係数とを照合することによって求められる情報であることを特徴とする。

また本発明は、前記制御手段は、前記温湿度情報とともに、印字した記録媒体の大きさおよび印字率に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体の移動頻度を制御することを特徴とする。

また本発明は、画像形成装置に備えられるクリーニング手段を動作させるクリーニング制御方法であって、
画像形成装置が、入力された画像情報に基づいて電子写真方式で画像を形成する画像形成手段と、
複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、ノコ歯に対して垂直にノコ歯を保持するベース面を有するベース部分、およびノコ歯に対して平行にノコ歯を保持する保持部分で針電極を保持するノコ歯保持部材と、ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段とを含む帯電手段と、
印字枚数の累積値である印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体のノコ歯の配列方向に沿った移動を制御する制御手段とを含み、
制御手段が、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて、印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体の移動頻度を制御することを特徴とするクリーニング制御方法である。

また本発明は、前記クリーニング制御方法を行うためのプログラムであって、コンピュータを前記制御手段として機能させるためのクリーニング制御プログラムである。

また本発明は、前記クリーニング制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。

本発明によれば、画像形成装置は、画像形成手段と帯電手段と制御手段とを含む。画像形成手段は、入力された画像情報に基づいて画像を形成する。帯電手段は、針電極とノコ歯保持部材とクリーニング部材とクリーニング部材保持体と移動手段とを含む。ノコ歯保持部材は、複数のノコ歯が一方向に配列した針電極を保持する。クリーニング部材保持体に支持されたクリーニング部材は、複数のノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時にノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングする。クリーニング部材保持体は、移動手段によって複数のノコ歯の配列方向に沿って移動する。制御手段は、印字枚数の累積値である印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体のノコ歯の配列方向に沿った移動を制御する。

ノコ歯先端部への汚染物質の付着量は空気中に含まれる絶対的な水分量に比例して増加するので、制御手段が、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体の移動頻度を制御することによって、ノコ歯のクリーニングを最適なタイミングで行うことができ、長期間に渡って高品位の画像を安定して得ることができる。また、汚染物質付着によってダメージを受ける前にノコ歯のクリーニングを行うことができ、かつ過剰なクリーニングを防止してノコ歯の劣化を抑えることができるので、ノコ歯のさらなる長寿命化を図ることができる。

また本発明によれば、前記温湿度情報は、温度および相対湿度の検出が可能なセンサーによって検出された帯電手段周辺の温度および相対湿度と、温度および相対湿度に予め関連付けられた温湿度補正係数とを照合することによって求められる情報であるので、帯電手段周辺の空気中の水分量に応じてノコ歯先端部の汚染物質をクリーニングでき、画像形成装置を使用する環境の温度および相対湿度によらず、常に安定した画質を得ることができる。

また本発明によれば、制御手段は、前記温湿度情報とともに、印字した記録媒体の大きさおよび印字率に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体の移動頻度を制御する。これによって、ノコ歯のクリーニングをさらに最適なタイミングで行うことができるので、長期間に渡って高品位の画像をより安定して得ることができる。またノコ歯の一層の長寿命化を図ることができる。

また本発明によれば、クリーニング制御は、画像形成装置に備えられるクリーニング手段を動作させるものであり、画像形成手段と帯電手段と制御手段とを含む画像形成装置を用いて行う。画像形成手段は、入力された画像情報に基づいて画像を形成する。帯電手段は、針電極とノコ歯保持部材とクリーニング部材とクリーニング部材保持体と移動手段とを含む。ノコ歯保持部材は、複数のノコ歯が一方向に配列した針電極を保持する。クリーニング部材保持体に支持されたクリーニング部材は、複数のノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時にノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングする。クリーニング部材保持体は、移動手段によって複数のノコ歯の配列方向に沿って移動する。制御手段は、印字枚数の累積値である印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体のノコ歯の配列方向に沿った移動を制御する。

ノコ歯先端部への汚染物質の付着量は空気中に含まれる絶対的な水分量に比例して増加するので、制御手段が、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体の移動頻度を制御することによって、ノコ歯のクリーニングを最適なタイミングで行うことができ、長期間に渡って高品位の画像を安定して得ることができる。また、汚染物質付着によってダメージを受ける前にノコ歯のクリーニングを行うことができ、かつ過剰なクリーニングを防止してノコ歯の劣化を抑えることができるので、ノコ歯のさらなる長寿命化を図ることができる。

また本発明によれば、クリーニング制御プログラムは、本発明のクリーニング制御方法を行うプログラムであって、コンピュータを前記制御手段として機能させる。これによって、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体の移動頻度を制御する方法を容易に制御手段に供給することができ、また前記方法を汎用的なものにすることができる。

また本発明によれば、記憶媒体は前記クリーニング制御プログラムが記録されており、コンピュータで読み取り可能であるので、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体の移動頻度を制御するクリーニング制御プログラムを容易にコンピュータに供給することができる。

本発明の第１の実施形態である画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。 本実施形態の画像形成装置１００における画像形成部２０８の具体的な構成の一例を模式的に示す図である。 図２に示す感光体１１の周辺の構造を示す説明図である。 第１帯電装置３０１の構成を模式的に示す側面図である。 第１帯電装置３０１の構成を模式的に示す底面図である。 図５に示す第１帯電装置３０１を切断面線Ｓ３５７−Ｓ３５７から見た断面図である。 図５に示すクリーニングゴムローラ６６周辺の拡大図である。 図７に示す帯電装置３０１を切断面線Ｓ３０９−Ｓ３０９から見た断面図である。 図５に示すクリーニング部材保持体３９４周辺の拡大図である。 第２帯電装置１の構成を模式的に示す底面図である。 図１０に示す第２帯電装置１を切断面線Ｓ５−Ｓ５から見た断面図である。 図１０に示すクリーニングゴムローラ６６周辺の拡大図である。 図１０に示す帯電装置１を切断面線Ｓ５０−Ｓ５０から見た断面図である。 クリーニング部材保持体９４がノコ歯保持部材６２における長手方向の中心まで移動した状態を示す底面図である。 図１４に示す帯電装置１を切断面線Ｓ５５−Ｓ５５から見た断面図である。 クリーニング部材保持体９４がノコ歯保持部材６２の端まで移動した状態を示す底面図である。 図１６に示す帯電装置１を切断面線Ｓ５７−Ｓ５７から見た断面図である。 第３帯電装置９３の構成を模式的に示す底面図である。 第４帯電装置９５に含まれるクリーニングゴムローラ６６および案内手段の構成を模式的に示す底面図である。 第５帯電装置１０１の構成を模式的に示す底面図である。

図２０に示す第５帯電装置１０１を切断面線Ｓ１０５−Ｓ１０５から見た断面図である。 図２０に示す第５帯電装置１０１を切断面線Ｓ１５０−Ｓ１５０から見た断面図である。 クリーニング部材保持体１９４がノコ歯保持部材１６２における長手方向の中心まで移動した状態を示す底面図である。 図２３に示す帯電装置１０１を切断面線Ｓ１５５−Ｓ１５５から見た断面図である。 クリーニング部材保持体１９４がノコ歯保持部材１６２の端まで移動した状態を示す底面図である。 図２５に示す帯電装置１０１を切断面線Ｓ１５７−Ｓ１５７から見た断面図である。 温湿度情報に基づくクリーニング制御方法を示すフローチャートである。 温湿度情報、記録媒体の大きさおよび印字率に基づくクリーニング制御方法を示すフローチャートである。

１、画像形成装置
（１）画像形成装置の構成
図１は、本発明の第１の実施形態である画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。

画像形成装置１００は、たとえばスキャナとプリンタと周辺機器とを備えた複合機であり、読取部２０６と、画像処理部２０７と、画像形成部２０８と、周辺機器制御部２０９と、操作部と、記憶部２０３と、制御部２０２とを含む。

読取部２０６は原稿画像の読み取りを行い、読み取った原稿画像を画像処理部２０７で適正な電気信号に変換して画像データを生成する。画像形成部２０８は、生成された画像データを印刷出力する。画像形成部２０８については、後で詳しく述べる。周辺機器制御部２０９は、後処理装置であるフィニッシャーやソーターなどの周辺機器を制御する。操作部は、入力部２０４と表示部２０５とを備える。

画像形成装置１００ではクリーニング制御が行われるが、記憶部２０３にはクリーニング制御で用いられる、温湿度補正係数のデータ、面積比補正係数のデータおよび印字率補正係数のデータが記憶されている。

制御手段である制御部２０２は、前記クリーニング制御を行う。制御部２０２によって行われる、記憶部２０３に記憶されている補正係数のデータを用いたクリーニング制御については、後で詳しく述べる。

（２）画像形成部
以下、画像形成部２０８の具体的な構成および動作について記載する。

図２は、本実施形態の画像形成装置１００における画像形成部２０８の具体的な構成の一例を模式的に示す図である。本実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式のフルカラー画像形成装置であり、たとえばネットワークを介して外部から送信されてくる画像データや読取部２０６によって読み取った画像データに基づいて、記録媒体（転写媒体）に対し多色または単色の画像を形成する。

図２に示すように、画像形成装置１００は、可視像形成ユニット１０、供給トレイ２０、記録媒体搬送手段３０および定着装置４０を備える。ここでは、可視像形成ユニット１０にて現像した像（トナー像）は、記録媒体Ｐに直接転写するものとするが、中間転写ベルト等の中間転写媒体に転写するようになっていてもよい。

可視像形成ユニット１０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色に対応して、４つの可視像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂが並設される。つまり、可視像形成ユニット１０は４つの可視像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂからなり、可視像形成ユニット１０Ｙはイエロー（Ｙ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット１０Ｍはマゼンダ（Ｍ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット１０Ｃはシアン（Ｃ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット１０Ｂはブラック（Ｂ）のトナーを用いて画像形成を行う。具体的な配置としては、供給トレイ２０から定着装置４０へ記録媒体Ｐを搬送する搬送路に沿って、４組の可視像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂが配設されており、搬送される記録媒体Ｐに各色のトナーを多重転写する。図２に示すように、可視像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂは、それぞれ実質的に同一の構成を有する。すなわち、それぞれに、感光体（感光体ドラム、像担持体）１１、帯電装置３０１、温湿度センサー３１３、レーザ光照射手段１３、現像装置１４、転写ローラ１５、クリーナユニット１６および除電装置１７が設けられている。感光体１１、レーザ光照射手段１３および現像装置１４は、画像形成手段に相当する。

図３は、図２に示す感光体１１の周辺の構造を示す説明図である。帯電装置３０１、温湿度センサー３１３、レーザ光照射手段１３、現像装置１４、転写ローラ１５、クリーナユニット１６および除電装置１７がこの順で像担持体である感光体１１表面を臨むように配置されている。

帯電手段である帯電装置３０１は、感光体１１の表面を所定の電位に均一に帯電させる装置であり、感光体１１の表面から非接触で近接させてコロナ放電とグリッドバイアス制御によって帯電させる非接触帯電方式のコロナ帯電方式の帯電装置を用いている。

温湿度センサー３１３は、帯電装置３０１周辺の温度および相対湿度を測定する装置である。温湿度センサー３１３で測定された温度および相対湿度を用いて、後述する温湿度補正係数を算出する。温湿度センサー３１３としては、たとえば神栄テクノロジー株式会社製の温湿度センサーユニット（型名：ＲＨＩ-１１２Ａ）を用いることができる。

レーザ光照射手段１３は、帯電装置３０１によって帯電された感光体１１の表面を画像データに応じて露光し、感光体１１の表面に静電潜像を形成する装置である。

現像装置１４は、感光体１１の表面に形成される静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する装置である。感光体１１の表面へのトナーの供給に際しては、現像装置１４にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧として印加される。これによって、トナーが静電潜像に円滑に供給される。

転写ローラ１５は、トナーとは逆極性のバイアス電圧を印加されており、感光体１１に形成されたトナー像を、記録媒体搬送手段３０によって搬送される記録媒体Ｐに転写させる装置である。

クリーナユニット１６は、転写ローラ１５による転写処理の後に、感光体１１の表面に残留したトナーを除去および回収する。クリーナユニット１６は、ケース５４およびクリーニングブレード５１を備えている。クリーニングブレード５１は、感光体１１の表面に残留するトナーを回収するためのものであり、感光体１１の軸方向を長手方向とする長尺状のゴム部材によって形成されている。

除電装置１７は、感光体１１表面を除電する装置である。
上記の構成の各可視像形成ユニットにおいて、感光体１１は除電装置１７で除電された後、帯電装置３０１によって表面が帯電され、帯電した感光体１１の表面をレーザ光照射手段１３で露光して静電潜像を形成し、静電潜像を現像装置１４によって現像し、現像したトナー像を転写ローラ１５によって記録媒体Ｐに転写する。転写後に感光体１１の表面に残ったトナー像は、クリーナユニット１６によって除去回収される。そして、このような記録媒体Ｐに対するトナー像の転写を、各色の可視像形成ユニットにおいて順次行うことで、記録媒体Ｐに各色のトナー像が多重転写される。

図２に戻って、記録媒体搬送手段３０は、駆動ローラ３１、アイドリングローラ３２および搬送ベルト３３を含み、各可視像形成ユニットによって記録媒体Ｐにトナー像が転写されるように、記録媒体を搬送する。駆動ローラ３１およびアイドリングローラ３２は、無端状の搬送ベルト３３を張架するものであり、駆動ローラ３１が所定の周速度で回転駆動されることで、搬送ベルト３３が回転する。また、搬送ベルト３３は、外側表面は所定の電位に帯電しており、記録媒体Ｐを静電吸着しながら搬送する。

記録媒体搬送手段３０によって搬送されて各可視像形成ユニットを通過し、トナー像（未定着トナー像）が転写された記録媒体は、駆動ローラ３１の曲率によって搬送ベルト３３から剥離され、定着装置４０に搬送される。

定着装置４０は、記録媒体に適度な熱と圧力とを与えて、記録媒体Ｐ上に転写されたトナーを溶解させて記録媒体に定着させ、記録媒体を排紙トレイ（図示せず）に排出する。定着装置４０の構成は特に限定されるものではなく、たとえば加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とを備え、これら両ローラによって記録媒体を挟持しながら搬送する構成のものを用いることができる。これらの動作によって、記録媒体Ｐに画像が形成される。

このような画像形成装置１００に備えられる上記各部材の動作は、制御手段である制御部（図示しない制御用集積回路基板または図示しないコンピュータ）２０２によって制御される。

（３）帯電装置
以下、本実施形態の画像形成装置１００の画像形成部２０８にて用いることができる帯電装置の構成例を複数挙げる。

（第１帯電装置３０１）
図４は、第１帯電装置３０１の構成を模式的に示す側面図である。図５は、第１帯電装置３０１の構成を模式的に示す底面図である。図６は、図５に示す第１帯電装置３０１を切断面線Ｓ３５７−Ｓ３５７から見た断面図である。

図４，５では省略しているが、図６に示すように、第１帯電装置３０１（以下「帯電装置３０１」と記載する）は、帯電ケース３００に囲まれている。帯電装置３０１は、帯電ケース３００と、針電極３６３と、ノコ歯保持部材３６２と、クリーニングゴムローラ６６と、クリーニング部材保持体３９４と、移動手段３０３と、スクリーングリッド６４と、端子部３５０とを含む。

針電極３６３は、薄い帯状の金属材料からなり、その全長に渡って一定の間隔で複数のノコ歯５３が下向きに延出している。複数のノコ歯５３は、針電極３６３の長さ方向に平行な矢符Ｂ１，Ｂ２に沿って一方向に配列している。針電極３６３からの放電によって感光体１１の表面が一様の電位に帯電する。複数のノコ歯５３は、感光体１１の長手方向に渡って配列されており、ノコ歯５３の先端部と感光体１１との間には、一定の距離がある。針電極３６３の長さは、感光体１１における周面の軸方向の長さより長い。ノコ歯５３には、定電流電源が接続されている。スクリーングリッド６４には、定電圧電源が接続されている。

複数のノコ歯５３を保持するノコ歯保持部材３６２は、ノコ歯５３に対して垂直にノコ歯５３を保持するベース面３０８を有するベース部分３０６、およびノコ歯５３に対して平行にノコ歯５３を保持する保持部分３０７で針電極３６３を保持する。ノコ歯保持部材３６２の長さは、針電極３６３の長さより長い。ベース部分３０６は、ノコ歯５３が存在する存在部３６２ａの両端部にノコ歯５３が存在しない非存在部３６２ｂが一体的に形成されてなる。本実施形態において、存在部３６２ａの長手方向の長さ３８３は３２８ｍｍであり、短手方向の長さ３８４は１０ｍｍである。ノコ歯保持部材３６２は、その長手方向の両端部で帯電装置３０１の帯電ケース３００に固定される。ノコ歯保持部材３６２は、合成樹脂などの絶縁性材料によって構成される。

クリーニング部材であるクリーニングゴムローラ６６は、シャフト６５の外周において、２つの回転コロ（第１回転コロ６７ａ、第２回転コロ６７ｂ）の間に形成される。クリーニングゴムローラ６６は、ノコ歯５３の先端部と感光体１１との間において、ノコ歯５３の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯５３の先端部に順に外周面が接することで針電極３６３をクリーニングする。

図７は、図５に示すクリーニングゴムローラ６６周辺の拡大図である。図８は、図７に示す帯電装置３０１を切断面線Ｓ３０９−Ｓ３０９から見た断面図である。クリーニングゴムローラ６６は、その内側から順に円柱状のシャフト６５、円筒状の芯金６７、弾性層９６が形成される３層構造のロール状部材である。シャフト６５の材料としては、ポリカーボネートおよびＳＵＳ（Stainless Used Steel）材が挙げられる。芯金６７の材料としては、ポリカーボネートおよびＳＵＳ材が挙げられる。弾性層９６の材料としては、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）が挙げられる。クリーニングゴムローラ６６の直径は、スクリーングリッド６４の周面に接触しない範囲でできるだけ大きくすることができ、たとえば直径が６ｍｍであり、軸線方向の長さが４ｍｍである。本実施形態において、クリーニングゴムローラ６６は、材料をポリカーボネートとするシャフト６５を用い、外径が２ｍｍであり、材料をポリカーボネートとする芯金６７を用い、厚さが１．５ｍｍであり、軸線方向の長さが４ｍｍであり、材料をエチレンプロピレンジエンゴムとする弾性層９６を用いて構成される。なお、シャフト６５と芯金６７とは共に材料をポリカーボネートとする一体成型のものを用いてもよい。

図８に示すように、ノコ歯５３の先端部がクリーニングゴムローラ６６に埋没するようにして順に接することで、コロナ放電に伴う静電気力の集塵作用によりノコ歯５３先端部に付着した、浮遊トナー、揮発したＴＭＳおよび塵がクリーニングされる。クリーニングゴムローラ６６は、複数のノコ歯５３から周面に作用する抵抗によって回転しつつ矢符Ｂ１，Ｂ２に沿って移動する。クリーニング部材保持体３９４は、長さ５３ａが０．５ｍｍ程度になるように、すなわちクリーニングゴムローラ６６の周面にノコ歯５３の先端が０．５ｍｍ程度の長さで埋没するようにクリーニングゴムローラ６６を保持する。

図４，５，６に戻って、クリーニング部材保持体３９４は、ゴムローラ保持体３０２と、シャフト６５と、２つの回転コロ６７ａ，６７ｂと、突起片３０２ａ，３０２ｂとを含む。クリーニング部材保持体３９４は、ゴムローラ保持体３０２にシャフト６５の両端部を回転自在に固定することで、クリーニングゴムローラ６６を回動自在に支持する。突起片３０２ａ，３０２ｂは、クリーニング部材保持体３９４の内面側に形成される。クリーニング部材保持体３９４は、該内面における上面３０２ｃと、突起片３０２ａ，３０２ｂとでノコ歯保持部材３６２を上下方向に挟み、該内面における側面３０２ｄ，３０２ｅでノコ歯保持部材３６２を左右方向に挟む。このためクリーニング部材保持体３９４は、ベース面３０８に平行で矢符Ｂ１，Ｂ２に直交する方向において、回転を含む移動を規制される。針電極３６３のクリーニング後、クリーニング部材保持体３９４は、印字の妨げとならないノコ歯５３の無い位置、すなわち２つの非存在部３６２ｂのいずれか一方まで移動手段によって移動する。

図９は、図４に示すクリーニング部材保持体３９４周辺の拡大図である。図９に示すように、移動手段３０３はスクリューネジ７０と移動部材３７１とを含む。移動部材３７１には、ねじ軸であるスクリューネジ７０から螺合されるねじ穴８２が貫通している。スクリューネジ７０は、ベース部分３０６の長手方向に渡って設けられ、その回転によって、スクリューネジ７０に沿ってクリーニング部材保持体３９４を移動させる。スクリューネジ７０は、図示しないモータによって回転する。モータは正逆回転が可能である。スクリューネジ７０が矢符Ａ１の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体３９４は矢符Ｂ１の方向に移動し、スクリューネジ７０が矢符Ａ２の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体３９４は矢符Ｂ２の方向に移動する。スクリューネジ７０は、ノコ歯５３の配列方向および感光体１１の軸線方向と平行に構成される。

端子部３５０は、図示しない端子を収納する。端子は、高圧電源と針電極３６３とを接続する。端子を介して針電極３６３に高圧電源が印加されると、ノコ歯５３の先端部に印加電界が集中し、この部分が放電しやすくなる。これによって、複数のノコ歯５３から感光体１１の表面に放電され、この放電によって感光体１１表面が所定の電位に帯電される。

（第２帯電装置１）
以下、帯電装置３０１とは構成の異なる帯電装置１について記載する。

図１０は、第２帯電装置１の構成を模式的に示す底面図である。図１１は、図１０に示す第２帯電装置１を切断面線Ｓ５−Ｓ５から見た断面図である。図１０，１１に示すように、第２帯電装置１（以下「帯電装置１」と記載する）は、針電極６３と、ノコ歯保持部材６２と、クリーニングゴムローラ６６と、クリーニング部材保持体９４と、移動手段３と、案内手段と、図示しないスクリーングリッドと、図示しない端子部とを含む。スクリーングリッドおよび端子部については、帯電装置３０１と同一の構成のため記載を省略する。

針電極６３は、複数のノコ歯５３が一方向に配列したものである。針電極６３からの放電によって感光体１１の表面が一様の電位に帯電する。複数のノコ歯５３は、感光体１１の長手方向に渡って配列しており、ノコ歯５３の先端部と感光体１１との間には、一定の距離がある。

複数のノコ歯を保持するノコ歯保持部材６２は、ノコ歯５３に対して垂直にノコ歯５３を保持するベース面８を有するベース部分６、およびノコ歯５３に対して平行にノコ歯５３を保持する保持部分７で針電極６３を保持する。図１０に示すように、ノコ歯保持部材６２は一定の幅を有し、ベース面８に平行な方向、すなわち矢符Ａ３の方向に湾曲している。ノコ歯保持部材６２は、ノコ歯５３が存在する存在部６２ａの両端部にノコ歯５３が存在しない非存在部６２ｂが一体的に形成されてなる。本実施形態において、存在部６２ａの長手方向の長さ８３は３２８ｍｍであり、短手方向の長さ８４は１０ｍｍである。ノコ歯保持部材６２の曲率は、１．４８１×１０^-1（１／ｍ）である。曲率とは、曲線または曲面上の各点における、その曲線または曲面のまがりの程度を示す値である。曲率は、曲率半径の逆数で示す。たとえば曲率半径ｒの曲率円の曲率は１／ｒであり、まがりの程度が大きいほど曲率の値は大きくなる。本実施形態において、ノコ歯保持部材６２の曲率は、存在部６２ａにおける中心軸９９と、中心軸９９の両端部Ｂ，Ｃとからなる円弧によって設定される。円弧ＢＣの長さは３２９．８ｍｍであり、円弧ＢＣの弦の長さは前記存在部６２ａの長手方向の長さ８３と等しく、円弧ＢＣを含む曲率円の曲率半径は６７５２ｍｍである。中心軸９９の両端部Ｂ，Ｃと曲率中心とから成る角度は２．８°である。ノコ歯保持部材６２は、その長手方向の両端部で帯電装置１の図示しない帯電ケースに固定される。

図１１に示すように、クリーニングゴムローラ６６は、シャフト６５の外周において、２つの回転コロ（第１回転コロ６７ａ、第２回転コロ６７ｂ）の間に形成される。クリーニングゴムローラ６６は、ノコ歯５３の先端部と感光体１１との間において、ノコ歯５３の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯５３の先端部に順に外周面が接することで針電極６３をクリーニングする。

図１２は、図１０に示すクリーニングゴムローラ６６周辺の拡大図である。クリーニングゴムローラ６６の構成は、帯電装置３０１におけるクリーニングゴムローラ６６の構成と同様である。

図１０，１１に戻って、クリーニング部材保持体９４は、ゴムローラ保持体２と、シャフト６５と、２つの回転コロ６７ａ，６７ｂとを含む。クリーニング部材保持体９４は、ゴムローラ保持体２にシャフト６５の両端部を回転自在に固定することで、クリーニングゴムローラ６６を回動自在に支持する。針電極６３のクリーニング後、クリーニング部材保持体９４は、印字の妨げとならないノコ歯５３の無い位置、すなわち２つの非存在部６２ｂのいずれか一方まで移動手段３によって移動する。図１０に示すようにゴムローラ保持体２がノコ歯保持部材６２の一端に存在する時点において、ノコ歯５３の先端部は図１１に示すようにクリーニングゴムローラ６６外周面の第１回転コロ６７ａ側の端に接している。

図１３は、図１０に示す帯電装置１を切断面線Ｓ５０−Ｓ５０から見た断面図である。図１３に示すように、移動手段３はスクリューネジ７０と移動部材７１とを含む。移動部材７１は、基部８０と、基部８０の下面の逆Ｔ字状の案内レール８１とが一体的に形成される。基部８０には、ねじ軸であるスクリューネジ７０から螺合されるねじ穴８２が貫通している。スクリューネジ７０は、ベース部分６の長手方向に渡って設けられ、その回転によって、スクリューネジ７０に沿ってクリーニング部材保持体９４を移動させる。スクリューネジ７０は、図示しないモータによって回転する。モータは正逆回転が可能である。スクリューネジ７０が矢符Ａ１の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体９４は矢符Ｂ１の方向に移動し、スクリューネジ７０が矢符Ａ２の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体９４は矢符Ｂ２の方向に移動する。スクリューネジ７０は、ノコ歯５３の配列方向および感光体１１の軸線方向と平行に構成される。

クリーニング部材保持体９４を構成するゴムローラ保持体２は、案内溝部８９と、案内溝部８９の下面の一対の保持部８８とが一体的に形成される。一対の保持部８８は、ノコ歯保持部材６２が収まるよう、Ｃ１，Ｃ２の方向に間隔を空けて一体的に形成される。案内溝部８９は、断面が逆Ｔ字状であり、案内溝９０を形成する。案内溝９０は、断面が逆Ｔ字状で、案内レール８１がはまり込んでおり、案内レール８１がＣ１，Ｃ２の方向に移動できるよう案内する。各保持部８８には、シャフト６５が回転自在に固定される。案内溝部８９のＣ方向における両端部には、図示しない端壁が存在する。そのため、案内レール８１は各端壁の間においてＣの方向に移動する。なお、図１０に示す帯電装置１を側面から見た場合、案内溝９０は見えず、ゴムローラ保持体２と移動部材７１とは一体的に形成されているように見える。ゴムローラ保持体２および移動手段３が上記のような構成であることによってクリーニング部材保持体９４が、ベース面８に平行であり、かつノコ歯５３の配列方向に直交する方向、すなわちＣの方向に移動可能となる。クリーニング部材保持体９４および移動手段３の構造は、Ｃの方向に移動可能であれば、前記の構造に限定されない。

案内手段は、移動手段３によるクリーニング部材保持体９４の移動に伴い、ベース面８に平行であり、かつノコ歯５３の配列方向に直交する方向、すなわちＣの方向にクリーニング部材保持体９４を移動させる。本実施形態では、ベース部分６が案内手段に相当する。

図１１に戻って、一対の保持部８８が相互に対面する内面のいずれか一方には、その保持部８８と一体的に固定され、各保持部８８間に挿入されたノコ歯保持部材６２の一側面に弾発的に当接する圧接片４を有する。圧接片４はノコ歯保持部材６２を樹脂弾性で圧接する。前述のように、ベース部分６はベース面８に対して平行な方向に湾曲しており、クリーニング部材保持体９４が湾曲したベース部分６を含むノコ歯保持部材６２に沿って円滑に移動するためには、ノコ歯保持部材６２とゴムローラ保持体２との間においてベース面８に平行な方向にある程度の隙間５２が必要となる。しかしながら、隙間５２があるとクリーニング部材保持体９４は、ベース面８に平行であり、かつノコ歯５３の配列する方向に直交する方向に自由に移動することができる。圧接片４を設けてクリーニングゴムローラ６６がゴムローラ保持体２の一端に常に接する構造とすることによって、クリーニング部材保持体９４が湾曲した形状のノコ歯保持部材６２に沿って円滑に移動でき、かつクリーニング部材保持体９４を矢符Ａ４，Ａ５の所望の方向に確実に移動させることができる。本実施形態において、隙間５２の幅は２ｍｍである。圧接片４の材料はある程度の弾性を有するものであれば特に限定されないが、本実施形態ではポリカーボネート樹脂である。また、圧接片４の形状は、ノコ歯保持部材６２をゴムローラ保持体２の一端に圧接することができれば図１１に示す形状に限定されないが、ノコ歯保持部材６２との摩擦係数が小さく、クリーニング部材保持体９４の移動を妨げないような形状が好ましい。

図１４は、クリーニング部材保持体９４がノコ歯保持部材６２における長手方向の中心まで移動した状態を示す底面図である。図１５は、図１４に示す帯電装置１を切断面線Ｓ５５−Ｓ５５から見た断面図である。図１４に示すようにゴムローラ保持体２がノコ歯保持部材６２の中心に存在する時点では、ノコ歯５３先端は、図１５に示すようにクリーニングゴムローラ６６の第２回転コロ６７ｂ側に接している。これは、ノコ歯５３の配列方向に沿ったゴムローラ保持体２の移動に伴い、ベース部分６の形状に応じて、ベース面８に平行であり、かつノコ歯５３の配列方向に直交する方向にクリーニング部材保持体９４が移動したためである。クリーニング部材保持体９４がノコ歯保持部材６２の中心に移動するまでの間、クリーニングゴムローラ６６の外周面において、第１回転コロ６７ａ側の端から第２回転コロ６７ｂ側の端へとノコ歯５３の先端部と接する位置が移動する。

図１６は、クリーニング部材保持体９４がノコ歯保持部材６２の端まで移動した状態を示す底面図である。図１７は、図１６に示す帯電装置１を切断面線Ｓ５７−Ｓ５７から見た断面図である。図１６に示すようにクリーニング部材保持体９４がノコ歯保持部材６２の一端に存在する時点では、ノコ歯５３先端は、図１７に示すようにクリーニングゴムローラ６６の外周面において、第１回転コロ６７ａ側に接している。これは、ノコ歯５３の配列方向に沿ったクリーニング部材保持体９４の移動に伴い、ベース部分６の形状に応じて、ベース面８に平行であり、かつノコ歯５３の配列方向に直交する方向にクリーニング部材保持体９４が移動したためである。ゴムローラ保持体２がノコ歯保持部材６２の端に移動するまでの間、クリーニングゴムローラ６６の外周面において、第２回転コロ６７ｂ側の端から第１回転コロ６７ａ側の端へとノコ歯５３の先端部と接する位置が移動する。すなわち、クリーニングゴムローラ６６の外周面全域が確実にノコ歯５３の先端部と接する。

このように帯電装置１を用いると、移動手段によるクリーニング部材保持体９４の移動に伴い、クリーニング部材保持体９４は、ベース部分６の形状に応じて、ベース面８に平行であり、かつノコ歯５３の配列方向に直交する方向に移動するので、クリーニングゴムローラ６６の外周面全域をノコ歯５３と接触させることができる。したがって、クリーニングゴムローラ６６の外周面全域を用いて確実にノコ歯５３をクリーニングできるので、針電極６３の安定したクリーニング性を維持でき、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与を可能にすることができる。また、クリーニングの際にクリーニングゴムローラ６６の一部分のみがノコ歯５３と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニングゴムローラ６６およびノコ歯５３の長寿命化を図ることができる。

（第３帯電装置９３）
図１８は、第３帯電装置９３の構成を模式的に示す底面図である。第３帯電装置９３（以下「帯電装置９３」と記載する）は、ノコ歯保持部材９２の形状が異なる以外は帯電装置１の構成と同じである。図１８に示すように、ノコ歯保持部材９２は一定の幅を有し、複数のノコ歯５３の配列方向とベース面の長手方向における中心軸９１とは非平行である。このような形状のノコ歯保持部材９２を用いても、クリーニングゴムローラ６６の外周面全域で確実にノコ歯５３のクリーニングを行うことができるので、安定したクリーニング性と画質を維持することができる。また、クリーニングゴムローラ６６およびノコ歯５３の長寿命化を図ることができる。

（第４帯電装置９５）
図１９は、第４帯電装置９５に含まれるクリーニングゴムローラ６６および案内手段の構成を模式的に示す底面図である。第４帯電装置９５（以下「帯電装置９５」と記載する）では、案内手段がガイド６８である点が帯電装置１および帯電装置９３と異なる。また、ノコ歯保持部材の形状が異なり、一定の幅を有するベース面の長手方向における中心軸が、スクリューネジ７０およびノコ歯５３の配列方向と平行である。それ以外の構成は帯電装置１および帯電装置９３と同じであるため、記載を省略する。

ガイド６８は、第１ガイド部材６８ａと第２ガイド部材６８ｂとから構成される。第１回転コロ６７ａは、第１ガイド部材６８ａに沿って移動し、第２回転コロ６７ｂは第２ガイド部材６８ｂに沿って移動する。一対のガイド部材６８ａ，６８ｂは、ベース面に平行であり、かつノコ歯５３の配列方向と直交する方向に湾曲しており、これによって移動手段によるクリーニング部材保持体の移動に伴い、クリーニング部材保持体は、ベース部分の形状に応じて、ベース面に平行であり、かつノコ歯５３の配列方向に直交する方向に移動するので、クリーニングゴムローラ６６の外周面全域をノコ歯５３と接触させることができる。したがって、クリーニングゴムローラ６６の外周面全域を用いて確実にノコ歯５３をクリーニングできるので、針電極の安定したクリーニング性を維持でき、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与を可能にできる。また、クリーニングの際にクリーニングゴムローラ６６の一部分のみがノコ歯５３と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニングゴムローラ６６およびノコ歯５３の長寿命化を図ることができる。

（第５帯電装置１０１）
図２０は、第５帯電装置１０１の構成を模式的に示す底面図である。図２１は、図２０に示す第５帯電装置１０１を切断面線Ｓ１０５−Ｓ１０５から見た断面図である。図２２は、図２０に示す第５帯電装置１０１を切断面線Ｓ１５０−Ｓ１５０から見た断面図である。図２０，２１に示すように、第５帯電装置１０１（以下「帯電装置１０１」と記載する）は、針電極６３と、ノコ歯保持部材１６２と、クリーニングゴムローラ６６と、クリーニング部材保持体１９４と、移動手段１０３とを含む。帯電装置１０１では、案内手段を含まない点が帯電装置９３と異なる。また、ノコ歯保持部材、クリーニング部材保持体１９４に含まれるゴムローラ保持部材１０２および移動部材１７１の構造も異なる。その他の構成は帯電装置９３と同じであるため記載を省略し、図面において同一の参照符号を用いる。

ノコ歯保持部材１６２は、ノコ歯５３に対して垂直にノコ歯５３を保持するベース面１０８を有するベース部分１０６、およびノコ歯５３に対して平行にノコ歯５３を保持する保持部分１０７で針電極１６３を保持する。移動手段１０３は、ベース部分１０６の長手方向に渡って設けられる、ねじ軸であるスクリューネジ７０を含み、その回転によってスクリューネジ７０に沿ってクリーニング部材保持体１９４を移動させる。クリーニング部材保持体１９４は、クリーニングゴムローラ６６を回動自在に支持する。図２２に示すように、移動部材１７１は、図１３にて示される断面が逆Ｔ字状の案内レール８１を含まず、クリーニング部材保持体１９４は、案内溝部８９を含まず、移動部材１７１の下面にゴムローラ保持部材１０２が一体的に形成される。そのため、本実施形態ではゴムローラ保持部材１０２がＣの方向に移動することはなく、ゴムローラ保持部材１０２をノコ歯保持部材１６２の一側面に圧接させる圧接片４を含まない。

帯電装置９３では、複数のノコ歯５３は、スクリューネジ７０に対して平行に、かつベース面の長手方向における中心軸に対して非平行に配列されていたが、帯電装置１０１では、スクリューネジ７０とベース面１０８の長手方向における中心軸１９１とは平行であり、複数のノコ歯５３は、前記中心軸１９１およびスクリューネジ７０に対して非平行に配列される。具体的には、ノコ歯５３の配列方向と、中心軸１９１との成す角度は、０．５°であり、ノコ歯５３はノコ歯保持部材１６２における矩形の存在部１６２ａの対角線上に配列される。クリーニングゴムローラ６６の外周面全域でクリーニングを行う目的で、ノコ歯５３の配列方向と中心軸１９１との角度に調整するので、前記角度は、クリーニングゴムローラ６６の軸線方向の長さ、および存在部１６２ａの長手方向の長さによって決まる。

図２０に示されるように、クリーニング部材保持体１９４がノコ歯保持部材１６２の一端に存在する時点では、ノコ歯５３先端は、図２１に示すようにクリーニングゴムローラ６６の外周面において第１回転コロ６７ａ側の端と接している。

図２３は、クリーニング部材保持体１９４がノコ歯保持部材１６２における長手方向の中心まで移動した状態を示す底面図である。図２４は、図２３に示す帯電装置１０１を切断面線Ｓ１５５−Ｓ１５５から見た断面図である。図２３に示すようにゴムローラ保持体がノコ歯保持部材の中心に存在する時点では、ノコ歯５３先端は、図２４に示すようにクリーニングゴムローラ６６の外周面において、クリーニングゴムローラ６６軸の中心と接している。これは、ゴムローラ保持部材１０２はノコ歯５３の配列方向に沿って移動するが、中心軸１９１とノコ歯５３の配列方向とが非平行なためである。クリーニング部材保持体１９４がノコ歯保持部材における長手方向の中心まで移動する間、クリーニングゴムローラ６６外周面において、クリーニングゴムローラ６６における第１回転コロ６７ａ側の端からクリーニングゴムローラ６６軸の中心へとノコ歯５３の先端部と接する位置が移動する。

図２５は、クリーニング部材保持体１９４がノコ歯保持部材１６２の端まで移動した状態を示す底面図である。図２６は、図２５に示す帯電装置１０１を切断面線Ｓ１５７−Ｓ１５７から見た断面図である。図２５に示すようにクリーニング部材保持体１９４がノコ歯保持部材１６２の一端に存在する時点では、ノコ歯５３先端は、図２６に示すようにクリーニングゴムローラ６６の第２回転コロ６７ｂ側の端に接している。これは、クリーニング部材保持体１９４はノコ歯５３の配列方向に沿って移動するが、中心軸１９１とノコ歯５３の配列方向とが非平行なためである。クリーニング部材保持体１９４がノコ歯保持部材１６２の端まで移動する間、クリーニングゴムローラ６６外周面において、クリーニングゴムローラ６６軸の中心からクリーニングゴムローラ６６における第２回転コロ６７ｂ側の端へとノコ歯５３の先端部と接する位置が移動する。すなわち、クリーニングゴムローラ６６の外周面全域が確実にノコ歯５３の先端部と接する。したがって、針電極１６３の安定したクリーニング性を維持でき、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与を可能にできる。また、クリーニングの際にクリーニングゴムローラ６６の一部分のみがノコ歯５３と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニングゴムローラ６６およびノコ歯５３の長寿命化を図ることができる。

（４）制御部による制御
以下、制御部２０２によるクリーニング部材保持体３９４の移動に関する制御の方法、すなわちクリーニング制御方法について記載する。

（温湿度情報に基づくクリーニング制御方法）
図２７は、温湿度情報に基づくクリーニング制御方法を示すフローチャートである。

プリントスイッチまたは画像形成装置１００本体の操作部におけるコピーキーをＯＮにすると、１ジョブの画像情報が制御部２０２に送信され、画像形成部２０８で印字が開始されるが、そのジョブのうちの1ページが印字され、本フローチャートのスタートとなる。

＜ステップＳ１＞
帯電装置３０１周辺に設けられた温湿度センサー３１３で、帯電装置３０１周辺の温度および相対湿度を検出する。

＜ステップＳ２＞
検出した帯電装置３０１周辺の温度および相対湿度に基づいて、温湿度補正係数のデータから温湿度補正係数を決定する。この温湿度補正係数が温湿度情報となる。温湿度補正係数のデータは、温度および相対湿度に関連付けられているもので、温湿度補正係数を決定する際に記憶部２０３から読み出される。

本実施形態における温湿度補正係数のデータを表１に示す。近年、マシン設計やファンエア制御によって画像形成装置内の温度上昇が改善されており、画像形成装置内の温度が６０℃まで達することはないため、本実施形態では５０℃を越える場合にすべて同じ温湿度補正係数としている。

温湿度補正係数は、たとえば温度および相対湿度を変化させ、そのときのノコ歯５３先端部への汚染物質の付着量の違いを係数として示したものである。

たとえば、帯電装置３０１周辺の温度が２３℃であり、相対湿度が５３％である場合、温湿度補正係数は１．００となる。帯電装置３０１周辺の温度が１５℃であり、相対湿度が２０％である場合、温湿度補正係数は０．８０となる。帯電装置３０１周辺の温度が３０℃であり、相対湿度が８０％である場合、温度および相対湿度に基づく補正係数は１．１５となる。温湿度補正係数は、空気中の絶対的な水分量に比例する。本実施形態のクリーニング制御方法では、温湿度補正係数が印字毎カウント値ｃとなる。

＜ステップＳ３＞
印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄを算出する。印字累積カウント値Ｄは、記憶部２０３に記憶されている印字完了累積カウント値ｄと、印字毎カウント値ｃとを足し合わせることによって算出され、下記式（１）によって表される。
（印字累積カウント値Ｄ）＝（印字完了累積カウント値ｄ）
＋（印字毎カウント値ｃ） …（１）

印字完了累積カウント値ｄは、直前に印字されたページよりも前に印字が完了したページのカウント値の累積である。

さらに印字完了累積カウント値ｄは、印字が完了したジョブそれぞれのカウント値の合計をＸ_１，Ｘ_２…とし、現在印字中のジョブにおいて、直前に印字されたページより前のページのそれぞれの印字毎カウント値をＹ_１，Ｙ_２…とすると、印字完了累積カウント値ｄは、下記式（２）で表わされる。
（印字完了累積カウント値ｄ）＝（Ｘ_１＋Ｘ_２＋…）＋（Ｙ_１＋Ｙ_２＋…）
…（２）

＜ステップＳ４＞
印字累積カウント値が５００カウントに達しているかどうか判断する。５００カウントに達していなければ、ステップＳ８に進む。５００カウントに達していれば、ステップＳ５に進む。

＜ステップＳ５，Ｓ６＞
印字を一旦中断し、クリーニング部材保持体３９４を往復移動させてノコ歯５３のクリーニングを１回行う。

＜ステップＳ７＞
印字累積カウントをリセットしてゼロカウントに戻す。

＜ステップＳ８，Ｓ９＞
本ジョブにおいて残りの印刷ページがあるかどうか判断する。残りの印刷ページがなければ、ステップＳ１０に進んで印字を終了し、本クリーニング制御の終了となる。残りの印刷ページがあれば、ステップＳ９に進んで印刷を再開し、１ページ印刷したのちステップＳ１に戻る。

ノコ歯５３先端部への汚染物質の付着量は、外添剤であるシリカの添加量、すなわち記録媒体の印刷面積率（トナー付着量）に応じて増加するとともに、空気中に含まれる絶対的な水分量に比例して増加するので、制御部２０２が、帯電装置３０２周辺の温度および相対湿度に関連付けられた温湿度情報に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体３９４の移動頻度を制御することによって、ノコ歯５３のクリーニングを最適なタイミングで行うことができ、長期間に渡って高品位の画像を安定して得ることができる。また、汚染物質付着によってダメージを受ける前にノコ歯５３のクリーニングを行うことができ、かつ過剰なクリーニングを防止してノコ歯５３の劣化を抑えることができるので、ノコ歯５３のさらなる長寿命化を図ることができる。

本フローチャートはあくまで一例であり、クリーニングを実行する印字累積カウント値や、クリーニング実行回数（クリーニングローラの往復回数）は画像形成装置毎に任意で設定が可能である。

（温湿度情報、記録媒体の大きさおよび印字率に基づくクリーニング制御方法）
図２８は、温湿度情報、記録媒体の大きさおよび印字率に基づくクリーニング制御方法を示すフローチャートである。本実施形態のクリーニング制御方法と、図２７のフローチャートに示す実施形態のクリーニング制御方法とは、印字毎カウント値の算出方法が異なる。本実施形態のクリーニング方法は、ステップＳ２３〜Ｓ２５が図２７のフローチャートに示す実施形態のクリーニング制御方法と異なる。ステップＳ２０〜Ｓ２２は、図２７に示す実施形態のステップＳ０〜Ｓ２と同様であり、ステップＳ２６〜Ｓ３３は、ステップＳ３〜Ｓ１０と同様であるため記載を省略する。

＜ステップＳ２３＞
印字した記録媒体の大きさに基づき、面積比補正係数のデータから面積比補正係数を決定する。面積比補正係数のデータは、基準となる大きさの記録媒体を予め定めておき、この基準となる記録媒体の面積との相対比によって決まるもので、記憶部２０３に記憶されている。

本実施形態における面積比補正係数のデータを表２に示す。

本実施形態の面積比補正係数のデータでは、Ａ４サイズを基準（１．０）としており、Ａ３サイズは２．０となり、Ｂ５サイズは０．７５となる。

＜ステップＳ２４＞
印字した記録媒体の印字率に基づき、印字率補正係数のデータから印字率補正係数を算出する。印字率補正係数のデータは、基準となる印字率の記録媒体を予め定めておき、この基準となる記録媒体の印字率との相対比によって決まるもので、記憶部２０３に記憶されている。
本実施形態における印字率補正係数のデータを表３に示す。

本実施形態の印字率補正係数のデータでは、Ａ４サイズの記録媒体において印字率を１０％とした場合を基準（１．０）としており、印字率が５％の場合、印字率補正係数は０．５となり、印字率が２０％の場合、印字率補正係数は２．０となる。

＜ステップＳ２５＞
温湿度補正係数と、面積比補正係数と、印字率補正係数とを乗じて、印字毎カウント値を算出する。たとえば帯電装置３０１周辺の温度が２３℃であり、相対湿度が５３％であるときに、Ａ４サイズに印刷し、印字率が１０％であれば、１．００×1．００×１.００で印字毎カウント値は１．００となる。帯電装置３０１周辺の温度が１５℃であり、相対湿度が２０％であるときに、Ｂ５サイズに印刷し、印字率が５％であれば、０．８０×０．７５×０．５０で印字毎カウント値は０．３０となる。帯電装置３０１周辺の温度が３０℃であり、相対湿度が８０％であるときに、Ａ３サイズに印刷し、印字率が２０％であれば、１．１５×２．００×２．００で印字毎カウント値は４．６０となる。
これらの例を表としてまとめたものを表４に示す。

制御部２０２が、帯電装置３０２周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体３９４の移動頻度を制御することによって、ノコ歯５３のクリーニングを最適なタイミングで行うことができ、長期間に渡って高品位の画像を安定して得ることができる。また、汚染物質付着によってダメージを受ける前にノコ歯５３のクリーニングを行うことができ、かつ過剰なクリーニングを防止してノコ歯５３の劣化を抑えることができるので、ノコ歯５３のさらなる長寿命化を図ることができる。

２、プログラムおよび記録媒体
本発明の第１の実施形態である画像形成装置１００の制御部２０２は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。ＣＰＵを用いてソフトウェアによって制御部２０２を実現する場合、制御部２０２は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（Central
Processing Unit）、前記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリなどの記憶装置（記憶媒体）などを備える。

そして本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるクリーニング制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記憶媒体を、上記画像形成装置１００の制御部２０２に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって、達成可能である。

前記記憶媒体としては、たとえば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ／Blu-ray（登録商標）ディスク等の光ディスクを含むディスク系
、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、画像形成装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。通信ネットワークとしては、特に限定されず、たとえば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。

また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、たとえば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

このように、クリーニング制御プログラムは、本発明の画像形成装置１００を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを制御部２０２として機能させることによって、帯電装置３０１周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体３９４の移動頻度を制御する方法を容易に制御部２０２に供給することができ、また前記方法を汎用的なものにすることができる。

また、記憶媒体は前記制御プログラムが記録され、コンピュータで読み取り可能であるので、帯電装置３０１周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体３９２の移動頻度を制御するクリーニング制御プログラムを容易にコンピュータに供給することができる。

〔実施例１〕
図２７のフローチャートにて示されたクリーニング制御方法で画像の形成を行った。このときの温度は３１℃であり、相対湿度は８２％であった。帯電装置は、第１帯電装置３０１を用いた。用いたクリーニングゴムローラは、外径が６ｍｍであり、内径が３ｍｍであり、長手方向の長さが４ｍｍであった。クリーニングゴムローラの弾性層の材料としては、ＥＰＤＭ（硬度ＪＩＳＡ９０）を使用した。弾性層の内径は３ｍｍであった。画像形成装置には、シャープ株式会社製のフルカラー機ＭＸ４５０１を用いた。温湿度センサー３１３としては、たとえば神栄テクノロジー株式会社製の温湿度センサーユニット（型名：ＲＨＩ-１１２Ａ）を用いた。この方法でクリーニング制御を行うことによって、１０万（１００Ｋ）枚の印字を通じて帯電むらによる画像不良を起こす事無く常に安定した画質が得られた。

〔実施例２〕
図２８のフローチャートにて示されたクリーニング制御方法で画像の形成を行ったこと以外実施例１と同様に画像の形成を行った。このときの温度は１３℃であり、相対湿度は１９％であった。この方法でクリーニング制御を行うことによって、１５万（１５０Ｋ）枚の印字を通じて帯電むらによる画像不良を起こす事無く常に安定した画質が得られた。

〔比較例１〕
温度および相対湿度は考慮せず、面積比と印字率とに基づいてクリーニング制御を行った。温度３０℃、相対湿度８１％で連続使用した場合、ノコ歯先端部への汚染物質の固着が進行してしまい、画像不良の問題と併せ、累積カウンタによらないサービスマンによるノコ歯の強制的なクリーニング実行においても、ノコ歯の使用が不可となったため約５万（５０Ｋ）枚でノコ歯の交換が必要となった。また、温度１５℃、相対湿度２０％で連続使用した場合、クリーニングの頻度が過剰となってしまい、ノコ歯先端の機械的な磨耗劣化が進み、約７．５万（７５Ｋ）枚で画像不良が発生して、ノコ歯の交換が必要となった。

実際のマシン使用環境は一定では無く、季節や使用状況によって、温度および相対湿度が変動する。このため画像形成装置内の温度と相対湿度とを考慮せずに、記録媒体の面積比および印字率に基づいてクリーニング制御を行うと、画像不良やノコ歯の劣化が加速されるため、比較的早期にノコ歯の交換が必要となるという不具合が発生した。

記録媒体の面積比および印字率に基づいたクリーニング制御方法で画像の形成を行ったこと以外実施例１と同様に画像の形成を行った。

３ 移動手段
５３ ノコ歯
６６ クリーニングゴムローラ
３０１ 第１帯電装置
３０２ ゴムローラ保持体
３０６ ベース部分
３０７ 保持部分
３０８ ベース面
３６２ ノコ歯保持部材
３６２ａ 存在部
３６２ｂ 非存在部
３６３ 針電極
３９４ クリーニング部材保持体

Claims (6)

1. 入力された画像情報に基づいて電子写真方式で画像を形成する画像形成手段と、
   複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、ノコ歯に対して垂直にノコ歯を保持するベース面を有するベース部分、およびノコ歯に対して平行にノコ歯を保持する保持部分で針電極を保持するノコ歯保持部材と、ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段とを含む帯電手段と、
   印字枚数の累積値である印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体のノコ歯の配列方向に沿った移動を制御する制御手段とを含み、
   制御手段は、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて、印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体の移動頻度を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記温湿度情報は、温度および相対湿度の検出が可能なセンサーによって検出された帯電手段周辺の温度および相対湿度と、温度および相対湿度に予め関連付けられた温湿度補正係数とを照合することによって求められる情報であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記温湿度情報とともに、印字した記録媒体の大きさおよび印字率に基づいて印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体の移動頻度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成装置に備えられるクリーニング手段を動作させるクリーニング制御方法であって、
   画像形成装置が、入力された画像情報に基づいて電子写真方式で画像を形成する画像形成手段と、
   複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、ノコ歯に対して垂直にノコ歯を保持するベース面を有するベース部分、およびノコ歯に対して平行にノコ歯を保持する保持部分で針電極を保持するノコ歯保持部材と、ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段とを含む帯電手段と、
   印字枚数の累積値である印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体のノコ歯の配列方向に沿った移動を制御する制御手段とを含み、
   制御手段が、帯電手段周辺の温度および相対湿度に関連する温湿度情報に基づいて、印字累積カウントを補正し、補正した印字累積カウントに応じて、クリーニング部材保持体の移動頻度を制御することを特徴とするクリーニング制御方法。
5. 請求項４に記載のクリーニング制御方法を行うためのプログラムであって、コンピュータを前記制御手段として機能させるためのクリーニング制御プログラム。
6. 請求項５に記載のクリーニング制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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