JP2011070095A - 帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】当接部材を帯電ワイヤに所定の押圧力で当接しながら所定の清掃方向へ移動することにより帯電ワイヤを清掃する清掃装置を備える帯電装置において、帯電ワイヤに付着する汚染物を一層確実に且つ十分に除去することができる帯電装置を提供すること。
【解決手段】本発明の帯電装置１０は、放電により被帯電物を帯電させる帯電ワイヤ１０１と、帯電ワイヤ１０１に所定の押圧力で当接しながら所定の清掃方向（Ｙ方向）へ移動することにより帯電ワイヤ１０１を清掃する清掃装置１１０と、を備える帯電装置１０であって、清掃装置１１０は、清掃装置１１０により帯電ワイヤ１０１の清掃を行った場合に帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを変更する押圧力変更機構１４０を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、放電により被帯電物を帯電させる帯電装置、及び帯電装置を備えたコピー機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの複合機などの画像形成装置に関する。

電子写真方式による画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラムの周辺に、帯電装置、露光器、現像器、転写部、定着部などが設けられている。そして、帯電装置によって感光体ドラムに帯電が行われた後、露光器によって露光が行われて感光体ドラムの表面に静電潜像が形成され、更に現像器によって現像が行われる。感光体ドラムに現像されたトナー画像は、転写部によってシート状の被転写材（一般的には用紙）上に転写され、更に定着部によって定着されて被転写材に画像が形成される。

前述のような画像形成装置における帯電装置は、コロナ放電により感光体ドラムを帯電させる帯電ワイヤを備えている。帯電装置は、帯電ワイヤに高電圧を印加することによって感光体ドラムに一定の電位を付与して、所定の帯電を行う。

ところで、帯電装置においては、帯電ワイヤによるコロナ放電によりオゾンが発生し、このオゾンによる酸化作用によってイオン生成物が生じる。また、帯電装置の周辺には、トナーが飛散したり、紙粉や塵埃が浮遊したりしており、イオン生成物、飛散したトナー等の汚染物が帯電ワイヤに付着して汚れやすい。このような汚染物が帯電ワイヤに付着すると、帯電ワイヤの放電効率の低下や放電ムラ等が生じ、感光体ドラムの表面において帯電が不均一となり、帯電ムラ等の帯電不良が発生しやすい。このような帯電不良が発生すると、画像にムラ等が生じて、画像の品質が低下する。

そこで、帯電ワイヤに所定の押圧力で当接する当接部材を所定の清掃方向（帯電ワイヤの長手方向）へ移動させることにより、帯電ワイヤを定期的に清掃して、帯電ワイヤに付着した汚染物を除去する清掃装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第２９２３３０４号公報

しかし、特許文献１に記載の帯電装置の清掃装置においては、帯電ワイヤに対する当接部材の押圧力は、想定される帯電ワイヤの汚染の程度、帯電ワイヤの寿命などを考慮して、一定の大きさに設定（固定）されている。そのため、帯電ワイヤへの汚染物の付着量や付着力が増大し、これにより、汚染の程度が、想定される設定値以上に増加した場合には、帯電ワイヤに付着した汚染物を確実に且つ十分に除去することは困難である。

従って、本発明は、当接部材を帯電ワイヤに所定の押圧力で当接しながら所定の清掃方向へ移動することにより帯電ワイヤを清掃する清掃装置を備える帯電装置において、帯電ワイヤに付着する汚染物を一層確実に且つ十分に除去することができる帯電装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記帯電装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、放電により被帯電物を帯電させる帯電ワイヤと、該帯電ワイヤに所定の押圧力で当接しながら所定の清掃方向へ移動することにより前記帯電ワイヤを清掃する清掃装置と、を備える帯電装置であって、前記清掃装置は、該清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行った場合に前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを変更する押圧力変更機構を有する帯電装置に関する。

また、前記押圧力変更機構は、前記清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行う度に前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを増加させることが好ましい。

また、前記押圧力変更機構は、前記帯電ワイヤに該帯電ワイヤの断面方向から当接する一対の当接部材と、前記清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行う度に前記一対の当接部材を前記帯電ワイヤへ接近させる当接部材接近機構と、を有し、該当接部材接近機構によって前記一対の当接部材を前記帯電ワイヤへ接近させることにより前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを増加させることが好ましい。

また、前記一対の当接部材は、前記帯電ワイヤに当接する平面状の一対の当接面を有し、前記一対の当接部材における一対の前記当接面の間隔は、所定の移動方向へ向けて漸次拡大しており、前記当接部材接近機構は、前記清掃装置により清掃を行う度に前記一対の当接部材を前記移動方向へ移動させることにより、前記一対の当接部材を前記帯電ワイヤへ接近させることが好ましい。

また、前記帯電ワイヤを張設した状態で収納するケースを更に備え、前記当接部材接近機構は、前記ケースに回転自在に設けられる第１ネジ部材と、該第１ネジ部材と螺合し前記移動方向へ移動可能で前記当接部材が連結される第２ネジ部材と、前記清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行う度に前記第２ネジ部材が前記移動方向に移動するように前記第１ネジ部材を所定角度回転させる第１ネジ部材回転部材と、を有し、前記第１ネジ部材回転部材が前記第１ネジ部材を所定角度回転させることにより前記当接部材を前記移動方向へ所定距離移動させることが好ましい。

また、本発明は、像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する前記帯電装置と、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光器と、前記像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を形成する現像器と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、を備える画像形成装置に関する。

更に、本発明は、像担持体と、放電により前記像担持体を帯電させる帯電ワイヤと、該帯電ワイヤに所定の押圧力で当接しながら所定の清掃方向へ移動することにより前記帯電ワイヤを清掃する清掃装置であって、該清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行った場合に前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを変更する押圧力変更機構を有する清掃装置と、を有する帯電装置と、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光器と、前記像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を形成する現像器と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、前記被転写材に画像が形成される回数又は前記帯電装置における放電時間を計測する計測部と、前記計測部により計測される前記回数又は前記放電時間が所定の値に達した場合に、前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを変更するように前記押圧力変更機構を制御する変更機構制御部と、を備える画像形成装置に関する。

また、前記押圧力変更機構は、前記清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行う度に前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを増加させることが好ましい。

本発明によれば、当接部材を帯電ワイヤに所定の押圧力で当接しながら所定の清掃方向へ移動することにより帯電ワイヤを清掃する清掃装置を備える帯電装置において、帯電ワイヤに付着する汚染物を一層確実に且つ十分に除去することができる。
また、本発明によれば、前記帯電装置を備える画像形成装置を提供することができる。

本実施形態のプリンタ１における各構成要素の配置を説明するための正面図である。 本実施形態の帯電装置１０の全体構成を一部切り欠いて示す平面図である。 本実施形態の帯電装置１０の全体構成を一部切り欠いて示す正面図である。 図２に示すＡ−Ａ線に沿って縦断した左側面図である。 図２に示すＢ−Ｂ線に沿って縦断した右側面図である。 本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の当接部材１２２が帯電ワイヤ１０１に当接した状態を示す縦断側面図である。 本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の当接部材１２２が帯電ワイヤ１０１から離間した状態を示す縦断側面図である。 本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の押圧力変更機構１４０の構成を説明するための縦断側面図である。 本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の押圧力変更機構１４０の構成を説明するための平面図である。 本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の当接部材１２２による帯電ワイヤ１０１に対する押圧力が小さく設定された状態を示す縦断側面図である。 本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の当接部材１２２による帯電ワイヤ１０１に対する押圧力が増加した状態を示す縦断側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１における全体構造を説明する。図１は、本実施形態のプリンタ１における各構成要素の配置を説明するための正面図である。

図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。

図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電装置１０と、露光器としてのレーザスキャナユニット４と、現像器１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、ドラムクリーニング部１１と、除電器１２と、転写ローラ８と、定着部９とを備える。

図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラ対８０と、排紙部５０とを備える。

以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電装置１０による帯電、レーザスキャナユニット４による露光、現像器１６による現像、転写ローラ８による転写、除電器１２による除電、及びドラムクリーニング部１１によるクリーニングが行われる。

感光体ドラム２は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２は、搬送路Ｌにおける用紙Ｔの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム２の表面には、静電潜像が形成され得る。

帯電装置１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電装置１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させるものであり、その詳細については後述する。

レーザスキャナユニット４は、露光器として機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット４は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。

レーザスキャナユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。

現像器１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像器１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像器１６は、感光体ドラム２の表面に対向配置された現像ローラ１７、トナー攪拌用の攪拌ローラ１８等を有して構成される。

トナーカートリッジ５は、現像器１６に対応して設けられており、現像器１６に対して供給されるトナーを収容する。

トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像器１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像器１６に対して供給する。トナー供給部６と現像器１６とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。

転写ローラ８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラ８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。

転写ローラ８は、感光体ドラム２に対して当接したり離間したりする。具体的には、転写ローラ８は、感光体ドラム２に当接される当接位置と、感光体ドラム２から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、転写ローラ８は、感光体ドラム２に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。

感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。

除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。

ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。

定着部９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着部９は、ヒータにより加熱される加熱回転体９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。

次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの右側（図１における右側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において右側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラ対６３とからなる重送防止機構を備える。

装置本体Ｍの右面（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの前面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍に回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。

装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラ対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。

用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着部９までの第２搬送路Ｌ２と、定着部９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を下流側から上流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂとを備える。

また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、戻り搬送路Ｌｂが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部で、第１ローラ対５４ａ及び第２ローラ対５４ｂを有する。第１ローラ対５４ａの一方のローラと第２ローラ対５４ｂの一方のローラとは兼用される。

第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と転写ローラ８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対８０とが配置される。センサは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラ対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラ対８０は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。

戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（非印刷面）を感光体ドラム２に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から第１ローラ対５４ａにより排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第２ローラ対５４ｂにより第１搬送路Ｌ１に戻して、転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、転写ニップＮにおいて非印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。

第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの右側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラ対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。

排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。

次に、図１を参照して、第１実施形態のプリンタ１の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット５２に収容された用紙Ｔは、前送りコロ６１及び給紙ローラ対６３によって第１搬送路Ｌ１に送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介してレジストローラ対８０に搬送される。
レジストローラ対８０においては、用紙Ｔのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。

レジストローラ対８０から排出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を介して感光体ドラム２と転写ローラ８との間（転写ニップＮ）に導入される。そして、用紙Ｔには、感光体ドラム２と転写ローラ８との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Ｔは、感光体ドラム２と転写ローラ８との間から排出され、第２搬送路Ｌ２を介して、定着部９における加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間の定着ニップに導入される。そして、定着ニップにおいてトナーＴＮが溶融し、トナーＴＮが用紙Ｔに定着される。

次いで、用紙Ｔは、第１ローラ対５４ａにより第３搬送路Ｌ３を通して排紙部５０に搬送され、第３ローラ対５３により排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出される。
このようにして、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷が完了する。

手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔは、給紙コロ６６によって手差し搬送路Ｌａに送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介して、レジストローラ対８０に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。

次に、両面印刷を行う場合のプリンタ１の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Ｔが、排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが、戻し搬送路Ｌｂを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対８０に再度搬送されることにより、用紙Ｔに両面印刷が施される。

詳述すると、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により排紙部５０から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により保持されている状態において、第３ローラ対５３の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第３ローラ対５３を逆方向に回転させると、第３ローラ対５３に保持されている用紙Ｔは、第３搬送路Ｌ３を逆方向（排紙部５０から第１分岐部Ｑ１に向かう方向）に搬送される。

前述したように、用紙Ｔが、第３搬送路Ｌ３を逆方向に搬送されると、（第１ローラ対５４ａではなく、）第２ローラ対５４ｂに導入される。そして、用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂ及び第２合流部Ｐ２を介して、第１搬送路Ｌ１に合流する。ここで、用紙Ｔは、片面印刷時とは表裏反転している。

更に、用紙Ｔは、レジストローラ対８０により前記補正又は前記調整が行われ、第１搬送路Ｌ１を介して、感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂを経由することにより、非印刷面が感光体ドラム２に対向するので、非印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。

以下、図面を参照して、本実施形態のプリンタ１における特徴部分である帯電装置１０の構成について説明する。図２は、本実施形態の帯電装置１０の全体構成を一部切り欠いて示す平面図である。図３は、本実施形態の帯電装置１０の全体構成を一部切り欠いて示す正面図である。図４は、図２に示すＡ−Ａ線に沿って縦断した左側面図である。図５は、図２に示すＢ−Ｂ線に沿って縦断した右側面図である。図６Ａは、本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の当接部材１２２が帯電ワイヤ１０１に当接した状態を示す縦断側面図である。図６Ｂは、本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の当接部材１２２が帯電ワイヤ１０１から離間した状態を示す縦断側面図である。図７は、本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の押圧力変更機構１４０の構成を説明するための縦断側面図である。

なお、以下の説明及び図面において、プリンタ１の左右方向（図１における左右方向）をＸ方向ともいい、奥行き方向（Ｘ方向及びＺ方向と直交する方向）をＹ方向ともいい、高さ（上下）方向（図１における上下方向）をＺ方向ともいう。

図２から図５に示すように、本実施形態の帯電装置１０は、帯電ワイヤ１０１と、帯電ワイヤ１０１を収納するシールドケース（ケース）１０２と、グリッド電極１０３と、帯電ワイヤ１０１を清掃する清掃装置１１０と、を備える。

図２及び図３に示すように、帯電ワイヤ１０１は、感光体ドラム２と略同一の長さ（Ｙ方向に沿った長さ）を有し、感光体ドラム２の表面から離間した位置において、Ｙ方向（感光体ドラム２の軸方向）に張設されている。帯電ワイヤ１０１は、表面が金メッキ処理された金メッキコロナワイヤからなる。帯電ワイヤ１０１の長手方向の一方の端部（図示せず）は、高圧電源（図示せず）に接続されている。帯電ワイヤ１０１には、帯電ワイヤ１０１に数ｋＶの電圧を印加することによってコロナ放電が発生し、これにより、帯電ワイヤ１０１は、被帯電物である感光体ドラム２の表面を帯電させる。

図２から図５に示すように、シールドケース１０２は、一対の側板１０２Ａ，１０２Ａ及び天板１０２Ｂを備えるコ字状の断面形状を有する。シールドケース１０２の開放部１０２Ｄは、感光体ドラム２の表面に対向するように配置している。シールドケース１０２の天板１０２Ｂは、感光体ドラム２の表面とは反対側を向いている。シールドケース１０２は、例えばステンレス合金から形成される。シールドケース１０２は、その内部に帯電ワイヤ１０１を張設した状態で収納する。

グリッド電極１０３は、帯電ワイヤ１０１から発生されるコロナ放電電流を制御する。グリッド電極１０３は、シールドケース１０２の開放部１０２Ｄを覆うようにシールドケース１０２の側板１０２Ａの端部に取り付けられ、感光体ドラム２と対向して配置される。

図２から図５に示すように、清掃装置１１０は、帯電ワイヤ１０１に所定の押圧力で当接する当接部材１２２を有する清掃パット部１２０と、清掃パット部１２０を帯電ワイヤ１０１の張設方向（Ｙ方向）にスライド移動させる当接部材スライド移動機構１３０と、帯電ワイヤ１０１に対する当接部材１２２の押圧力の大きさを変更する押圧力変更機構１４０と、を備える。清掃装置１１０は、当接部材１２２を所定の清掃方向（帯電ワイヤ１０１の張設方向、Ｙ方向）へ移動させる。

当接部材スライド移動機構１３０は、モータ１３１と、モータ出力軸１３２に固定されたウォームギヤ１３３と、ウォームギヤ１３３に噛み合うウォームホィール１３４と、ウォームホィール１３４が同心状に固定されたスパイラル軸１３５と、スパイラル軸１３５に螺合するスライド部材１３６と、シールドケース１０２の天板１０２Ｂに連結された一対のブラケット１３７，１３８と、を備える。

スパイラル軸１３５は、帯電ワイヤ１０１の張設方向と平行な方向（Ｙ方向）に延びている。一対のブラケット１３７，１３８は、シールドケース１０２の外側（感光体ドラム２の表面とは反対側）へ突出している。スパイラル軸１３５の軸線方向の両端部は、一対のブラケット１３７，１３８の間に回転可能に支持されている。従って、モータ１３１を駆動させると、モータ１３１の回転力がウォームギヤ１３３及びウォームホィール１３４を介してスパイラル軸１３５に伝達する。そして、スパイラル軸１３５が回転することによって、スライド部材１３６は、帯電ワイヤ１０１の張設方向（Ｙ方向）にスライド移動する。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、清掃パット部１２０は、清掃パットホルダ１２１と、一対の当接部材１２２，１２２と、を備える。清掃パットホルダ１２１は、一対の脚部１２１Ａ，１２１Ａを有する。一対の脚部１２１Ａ，１２１Ａは、弾性変形可能な底板部１２１Ｃにより連結されている。従って、清掃パットホルダ１２１は、図６Ｂに示すように、一対の脚部１２１Ａ，１２１Ａが拡開された形態と、図６Ａに示すように、一対の脚部１２１Ａ，１２１Ａがほぼ平行に対向する閉じた形態とに変形可能に構成されている。

当接部材１２２は、帯電ワイヤ１０１に、帯電ワイヤ１０１の断面方向（Ｘ−Ｚ平面に沿う方向）から当接する部材である。一対の当接部材１２２，１２２は、清掃パットホルダ１２１の一対の脚部１２１Ａ，１２１Ａの対向面それぞれに接触した状態で、清掃パットホルダ１２１に保持される。一対の当接部材１２２，１２２は、帯電ワイヤ１０１に当接する平面状の一対の当接面１２２Ａ，１２２Ａを有する。一対の当接面１２２Ａ，１２２Ａは、繊維部材が編み込まれてなる織布や、繊維部材が起毛されてなる不織布から構成される。一対の当接部材１２２，１２２は、一対の当接面１２２Ａ，１２２Ａの間隔が帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを増加させるように移動方向（感光体ドラム２から離れる方向）Ｄ１へ向けて漸次拡大するように、Ｖ字状に形成されている。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、清掃パットホルダ１２１における一対の脚部１２１Ａ，１２１Ａの上端には、それぞれ外側（一対の脚部１２１Ａ，１２１Ａが離れる方向）へ向けて突出する一対の突条部１２１Ｂ，１２１Ｂが形成されている。図７に示すように、一対の突条部１２１Ｂ，１２１Ｂを、スライダ１２３の底板部１２３Ａに形成された長孔（図示せず）に下方から挿通させて抜け止め状態で係止させることにより、清掃パットホルダ１２１は、スライダ１２３に保持される。スライダ１２３は、スライド部材１３６に保持されて、スライド部材１３６と一体的にＹ方向にスライド移動可能に構成されている。

次に、図面を参照して押圧力変更機構１４０の構成について詳細に説明する。図８は、本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の押圧力変更機構１４０の構成を説明するための平面図である。

図７及び図８に示すように、押圧力変更機構１４０は、前述した一対の当接部材１２２，１２２と、当接部材接近機構１５０と、を備える。押圧力変更機構１４０は、清掃装置１１０により帯電ワイヤ１０１の清掃を行った場合に、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを変更する。詳細には、押圧力変更機構１４０は、清掃装置１１０により帯電ワイヤ１０１の清掃を行う度に帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを増加させる。押圧力変更機構１４０は、当接部材接近機構１５０によって一対の当接部材１２２，１２２を帯電ワイヤ１０１へ接近させることにより、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを増加させる。

当接部材接近機構１５０は、第１ネジ部材としての雌ネジ部材１５１と、雌ネジ部材１５１の雌ネジ孔１５１Ａに螺合して移動方向Ｄ１へ移動可能な第２ネジ部材としての雄ネジ部材１５２と、雌ネジ部材１５１を回転させる第１ネジ部材回転部材としてのラチェット爪１５３と、を備える。
当接部材接近機構１５０は、ラチェット爪１５３が雌ネジ部材１５１を所定角度θ（図８参照）回転させることにより、当接部材１２２を移動方向Ｄ１へ所定距離移動させる。

図７に示すように、雌ネジ部材１５１は、小径部１５１Ｃを有する。小径部１５１Ｃは、シールドケース１０２の天板１０２ＢにＹ方向に沿って形成される貫通長孔１０２Ｃに挿通される。そのため、雌ネジ部材１５１は、貫通長孔１０２Ｃに沿ってＹ方向に移動自在に且つ雌ネジ部材１５１の軸心周りに回転自在に、シールドケース１０２に取り付けられる。

雄ネジ部材１５２は、スライダ１２３の上端部から感光体ドラム２から離れる方向に一体的に延出している。雄ネジ部材１５２は、雌ネジ部材１５１の回転によって、ネジピッチ単位毎に移動方向Ｄ１へ向けて直線的に移動する。雄ネジ部材１５２には、清掃パットホルダ１２１を介して、当接部材１２２が連結されている。移動方向Ｄ１への雄ネジ部材１５２の移動により、清掃パット部１２０は、移動方向Ｄ１へ引き上げられて、一対の当接部材１２２，１２２を帯電ワイヤ１０１に接近させる。これによって、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさが増加する（変更される）。

図８に示すように、雌ネジ部材１５１の外周部には、複数のラチェット歯１５１Ｂが形成されている。ラチェット爪１５３は、雌ネジ部材１５１のＹ方向への移動経路に隣接して配置される。ラチェット爪１５３は、清掃装置１１０により帯電ワイヤ１０１の清掃を行う度に雄ネジ部材１５２が移動方向Ｄ１に移動するように、雌ネジ部材１５１を所定角度θ（図８参照）、回転させる。ラチェット爪１５３は、支軸１５４を中心にして揺動可能である。ストッパー１５６は、シールドケース１０２の天板１０２Ｂから感光体ドラム２から離間する方向に突出している。ラチェット爪１５３は、ラチェット爪１５３の先端爪部１５３Ａが複数のラチェット歯１５１Ｂの一つに係合するように、つるまきバネ１５５の付勢力によりストッパー１５６に当接し、その当接状態が維持されている。

前記のように構成された当接部材接近機構１５０においては、スライダ１２３、雌ネジ部材１５１及び清掃パット部１２０がＹ方向に移動して帯電ワイヤ１０１の清掃を行う度に、ラチェット爪１５３は、ラチェット歯１５１Ｂを介して、雌ネジ部材１５１を、所定角度、即ち、隣接するラチェット歯１５１Ｂ、１５１Ｂの間の中心角度θずつ一方向に回転させる。これによって、清掃パット部１２０における一対の当接部材１２２，１２２は、移動方向Ｄ１へ所定距離移動して帯電ワイヤ１０１に接近し、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさは増加する。

また、図３に示すように、本実施形態のプリンタ１は、計測部１６０と、モータ駆動部１６１と、押圧力変更機構制御部としてのモータ駆動制御部１６２と、を備える。計測部１６０は、画像形成部ＧＫにより用紙Ｔに画像が形成される回数（プリント回数）、又は帯電装置１０における帯電ワイヤ１０１による放電時間を計測する。モータ駆動部１６１は、押圧力変更機構１４０における駆動源としてのモータ１３１を駆動する。モータ駆動制御部１６２は、計測部１６０で計測されるプリント回数又は放電時間の累積値が所定の値に達した場合に、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを変更するように、モータ１３１を制御する。

次に、図３、図９及び図１０を参照して、第１実施形態のプリンタ１の特徴部分である帯電装置１０における清掃装置１１０の動作について説明する。図９は、本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の当接部材１２２による帯電ワイヤ１０１に対する押圧力が小さく設定された状態を示す縦断側面図である。図１０は、本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０の当接部材１２２による帯電ワイヤ１０１に対する押圧力が増加した状態を示す縦断側面図である。

帯電ワイヤ１０１の清掃回数が少ない段階では、図９に示すように、清掃装置１１０における清掃パット部１２０の一対の当接部材１２２，１２２は、一対の当接面１２２Ａ，１２２Ａにおける間隔の大きい部分において帯電ワイヤ１０１に当接している。そのため、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさは小さい状態になっている。

また、用紙Ｔに印刷（プリント）が繰り返し行われるのに伴って、プリント回数又は帯電ワイヤ１０１による放電時間は増加する。このプリント回数又は放電時間は、計測部１６０により計測される。
そして、計測部１６０により計測されるプリント回数又は放電時間の累積値が、予め設定されている所定の値に達した場合、モータ駆動制御部１６２によりモータ駆動部１６１が制御され、押圧力変更機構１４０の駆動源としてのモータ１３１の駆動が開始する。

モータ１３１の駆動が開始されることによって、当接部材スライド移動機構１３０によりスライド部材１３６、スライダ１２３及び清掃パット部１２０は、一体的に、帯電ワイヤ１０１に沿ってＹ方向に移動する。この清掃パット部１２０の移動に伴い、一対の当接部材１２２，１２２は、帯電ワイヤ１０１に所定の押圧力で当接しながらＹ方向に移動して、帯電ワイヤ１０１を清掃する。これによって、帯電ワイヤ１０１に付着しているイオン生成物、飛散トナー等の汚染物が除去される。

前記のような清掃装置１１０による清掃時において、当接部材接近機構１５０におけるラチェット爪１５３がラチェット歯１５１Ｂに作用することにより、雌ネジ部材１５１は回転角度θで所定の一方向に回転する。これによって、清掃パット部１２０における一対の当接部材１２２，１２２が所定の移動方向Ｄ１へ所定距離移動し、一対の当接面１２２Ａ，１２２Ａは帯電ワイヤ１０１に接近する。そのため、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさは増加する。

このように帯電ワイヤ１０１に対する一対の当接部材１２２，１２２の押圧力が清掃装置１１０による清掃の度に順次増加することによって、帯電ワイヤ１０１の複数回の清掃後には、図１０に示すように、清掃パット部１２０の一対の当接部材１２２，１２２は、一対の当接面１２２Ａ，１２２Ａにおける間隔の最も小さい部分において、帯電ワイヤ１０１に当接されることになる。このとき、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさは最大となる。

本実施形態の帯電装置１０によれば、次のような効果が奏される。
本実施形態の帯電装置１０における清掃装置１１０は、帯電ワイヤ１０１の清掃を行う度に（行った場合に）一対の当接部材１２２，１２２による帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを増加（変更）する押圧力変更機構１４０を有する。
そのため、帯電ワイヤ１０１の清掃の繰り返しにより、帯電ワイヤ１０１への汚染物の付着量や付着力等の汚染の程度が変化した場合であっても、清掃時に、帯電ワイヤ１０１に付着する汚染物を一層確実に且つ十分に除去することができる。その結果、帯電ムラ等の帯電不良による画像ムラ等の発生を抑制し、画像の品質の向上を図ることができる。

また、本実施形態においては、一対の当接部材１２２，１２２の平面状の一対の当接面１２２Ａ，１２２Ａの間隔が押圧力を増加するための所定の移動方向Ｄ１へ向けて漸次拡大している。
そのため、清掃装置１１０による帯電ワイヤ１０１の清掃の度に、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを徐々に増加することが可能である。従って、一対の当接部材１２２，１２２及び帯電ワイヤ１０１に対する移動負荷が過大となって、当接部材１２２，１２２及び帯電ワイヤ１０１が過剰に摩耗することを抑制できる。そのため、当接部材１２２，１２２及び帯電ワイヤ１０１の耐用寿命を長くすることができる。

また、本実施形態は、画像形成部ＧＫにより用紙Ｔに画像が形成される回数（プリント回数）又は帯電装置１０における帯電ワイヤ１０１による放電時間を計測する計測部１６０と、計測部１６０による計測値の累積値が所定の値に達した場合に帯電ワイヤ１０１に対する押圧力の大きさを変更（増加）させるモータ駆動制御部１６２と、を備えている。
そのため、帯電ワイヤ１０１の汚染の程度がコロナ放電機能について問題のない状態で不必要に清掃が行われたり、帯電ワイヤ１０１に対する押圧力が不必要に増加したりし難い。従って、当接部材１２２，１２２及び帯電ワイヤ１０１の摩耗を極力抑えて、当接部材１２２，１２２及び帯電ワイヤ１０１の耐用寿命を一層長くすることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、押圧力変更機構１４０は、一対の雌ネジ部材１５１及び雄ネジ部材１５２と、雌ネジ部材１５１を回転させるラチェット爪１５３とを有する当接部材接近機構１５０によって当接部材１２２を移動方向Ｄ１へ移動させることにより、帯電ワイヤ１０１への押圧力を変更（増加）させているが、これに制限されない。押圧力変更機構１４０として、ラック・ピニオン機構を用いてもよい。また、押圧力変更機構１４０は、帯電ワイヤ１０１の清掃の度に制御を行い、当接部材１２２を移動させることにより、帯電ワイヤ１０１への押圧力を変更（増加）してもよい。

前記実施形態においては、清掃装置１１０による清掃の度に一対の当接部材１２２，１２２を感光体ドラム２から離間する方向（移動方向Ｄ１）に移動させて帯電ワイヤ１０１への押圧力を増加させているが、これに制限されない。一対の当接部材１２２，１２２を、一対の当接面１２２Ａ，１２２Ａの間隔が感光体ドラム２に接近するほど漸次拡大する逆Ｖ字状として、清掃の度に一対の当接部材１２２，１２２を感光体ドラム２に接近する方向に移動させて、帯電ワイヤ１０１への押圧力を増加させるようにしてもよい。

押圧力変更機構制御部（モータ駆動制御部１６２）は、画像形成部ＧＫにより用紙Ｔに画像が形成される回数（プリント回数）及び帯電装置１０における帯電ワイヤ１０１による放電時間以外の情報をトリガーとして、圧力変更機構（モータ駆動部１６１）を制御してもよい。

本発明の画像形成装置の種類は、プリンタに限定されることなく、コピー機、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
シート状の被転写材は、用紙に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。

１……プリンタ（画像形成装置）、２……感光体ドラム（被帯電物、像担持体）、４……レーザスキャナユニット（露光器）、８……転写ローラ（転写部）、１０……帯電装置、１６……現像器、１０１……帯電ワイヤ、１１０……清掃装置、１２１……シールドケース（ケース）、１２２……当接部材、１２２Ａ……当接面、１４０……押圧力変更機構、１５０……当接部材接近機構、１５１……雌ネジ部材（第１ネジ部材）、１５２……雄ネジ部材（第２ネジ部材）、１５３……ラチェット爪（第１ネジ部材回転部材）、１６０……計測部、１６２……モータ駆動制御部（変更機構制御部）、Ｄ１……移動方向、Ｔ……用紙（被転写材）、Ｙ……清掃方向

Claims (8)

1. 放電により被帯電物を帯電させる帯電ワイヤと、該帯電ワイヤに所定の押圧力で当接しながら所定の清掃方向へ移動することにより前記帯電ワイヤを清掃する清掃装置と、を備える帯電装置であって、
   前記清掃装置は、該清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行った場合に前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを変更する押圧力変更機構を有する
   帯電装置。
2. 前記押圧力変更機構は、前記清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行う度に前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを増加させる
   請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記押圧力変更機構は、
   前記帯電ワイヤに該帯電ワイヤの断面方向から当接する一対の当接部材と、前記清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行う度に前記一対の当接部材を前記帯電ワイヤへ接近させる当接部材接近機構と、を有し、該当接部材接近機構によって前記一対の当接部材を前記帯電ワイヤへ接近させることにより前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを増加させる
   請求項２に記載の帯電装置。
4. 前記一対の当接部材は、前記帯電ワイヤに当接する平面状の一対の当接面を有し、
   前記一対の当接部材における一対の前記当接面の間隔は、所定の移動方向へ向けて漸次拡大しており、
   前記当接部材接近機構は、前記清掃装置により清掃を行う度に前記一対の当接部材を前記移動方向へ移動させることにより、前記一対の当接部材を前記帯電ワイヤへ接近させる
   請求項３に記載の帯電装置。
5. 前記帯電ワイヤを張設した状態で収納するケースを更に備え、
   前記当接部材接近機構は、前記ケースに回転自在に設けられる第１ネジ部材と、該第１ネジ部材と螺合し前記移動方向へ移動可能で前記当接部材が連結される第２ネジ部材と、前記清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行う度に前記第２ネジ部材が前記移動方向に移動するように前記第１ネジ部材を所定角度回転させる第１ネジ部材回転部材と、を有し、前記第１ネジ部材回転部材が前記第１ネジ部材を所定角度回転させることにより前記当接部材を前記移動方向へ所定距離移動させる
   請求項４に記載の帯電装置。
6. 像担持体と、
   前記像担持体の表面を帯電する請求項１から５のいずれかに記載の帯電装置と、
   前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光器と、
   前記像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を形成する現像器と、
   前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
   を備える画像形成装置。
7. 像担持体と、
   放電により前記像担持体を帯電させる帯電ワイヤと、該帯電ワイヤに所定の押圧力で当接しながら所定の清掃方向へ移動することにより前記帯電ワイヤを清掃する清掃装置であって、該清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行った場合に前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを変更する押圧力変更機構を有する清掃装置と、を有する帯電装置と、
   前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光器と、
   前記像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を形成する現像器と、
   前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
   前記被転写材に画像が形成される回数又は前記帯電装置における放電時間を計測する計測部と、
   前記計測部により計測される前記回数又は前記放電時間が所定の値に達した場合に、前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを変更するように前記押圧力変更機構を制御する変更機構制御部と、
   を備える画像形成装置。
8. 前記押圧力変更機構は、前記清掃装置により前記帯電ワイヤの清掃を行う度に前記帯電ワイヤに対する押圧力の大きさを増加させる
   請求項７に記載の画像形成装置。

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