JP4973671B2 - 帯電器および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯電器および画像形成装置に関する。

画像形成装置に組み込まれる帯電器には、感光体表面の帯電電位を制御するグリッド電極を清掃するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３３８７９７号公報

本発明は、清掃部材の動作の円滑化が図られた帯電器、およびその帯電器を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の帯電器は、
表面が移動する被帯電部材を帯電する互いに平行に張られた２本の帯電部材と、
上記帯電部材と上記被帯電部材との間に配置され、この帯電部材によるこの被帯電部材への作用を制御する制御部材と、
上記制御部材に接しながら、上記帯電部材が張られた方向の一方の端を初期位置としこの帯電部材が張られた方向に往復移動してこの制御部材を清掃する清掃ブラシとを有し、
上記制御部材が、上記２本の帯電部材の中央部から上記帯電部材が張られた方向に直角な方向に分かれた２つの領域であって、上記清掃部材の往路の方向に向かって上記中央部に近づく向きに斜めに細長く延びた六角形状または長方形状の開口パターンが繰り返す繰返し構造をそれぞれ有する２つの領域からなることを特徴とする。

請求項２の画像形成装置は、請求項１の帯電器を備え、その帯電器を用いた帯電工程を含んで用紙上に画像を形成することを特徴とする。

請求項１の帯電器では、清掃部材の動作の円滑化が図られ、制御部材の汚れを中央に集めることができる。

請求項２の画像形成装置では、この画像形成装置内の帯電器に備えられた清掃部材の動作の円滑化が図られている。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。

図１に示すプリンタ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、このプリンタ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、このプリンタ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。

また、このプリンタ１には、用紙上に二次転写されたトナー像を加熱および加圧して用紙上に定着させる定着器５０が備えられている。定着器５０は、加熱機構を有する定着ロール５１と、定着ロール５１に対向するように設けられた圧力ロール５２を有する。

さらに、このプリンタ１には、用紙が収容される用紙収容部５３と、その用紙収容部５３から用紙を引き出して予め定められた搬送路に搬送する用紙搬送部５４が備えられている。

このプリンタ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、このプリンタ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帯電することのできる本発明の帯電器の一例であるスコロトロン帯電器１２Ｋ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帯電する帯電ロール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工程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。

このプリンタ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、画像情報を保持したレーザ光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、用紙収容部５３から用紙搬送部５４により引き出され矢印Ｂ方向に搬送されてきた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、定着器５０により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、一連の画像形成工程が終了する。

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、次の画像形成工程に進む前に感光体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には、２本の放電ワイヤ１２０とグリッド電極１２２が備えられている。ここで、感光体１１Ｋが被帯電部材の一例であり、またグリッド電極２２が制御部材の一例である。

２本の放電ワイヤ１２０は、互いに平行に張られて張架された金属線であり、これらの放電ワイヤ１２０は、電圧の印加を受けて離間した位置から感光体１１Ｋに電荷を付与する。ここで、放電ワイヤ１２０が帯電部材の一例である。

また、帯電器としては、スコロトロン帯電器１２Ｋ以外に、例えば、この図２に示すスコロトロン帯電器１２Ｋの形状を有し、放電ワイヤ１２０に代えて、ピン形状のような鋭利な形状に構成した放電電極の先端からコロナ放電を行なう態様の、いわゆる「ピンコロトロン」と呼称される帯電器を用いることもできる。

グリッド電極１２２は、２本の放電ワイヤ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。

また、スコロトロン帯電器１２Ｋには、これら放電ワイヤ１２０，グリッド電極１２２を清掃する清掃装置も備えられているが、ここでは図面の煩雑化を避けるために図示省略している。

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、トナーを保持して静電潜像が形成される感光体１１Ｋと対向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上に保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。

ワイヤ清掃部１５０には、図４に示すように、第１の清掃部材１５１と第２の清掃部材１５２が備えられている。

図５は、図３、図４に示すスコロトロン帯電器をクリーナシャフト側から見た斜視図である。また、図６は、図５に示すスコロトロン帯電器の清掃装置が移動する様子を示す斜視図である。さらに、図７は、図３、図４に示すスコロトロン帯電器をグリッド電極側から見た斜視図である。

図５および図６には、グリッド電極１２２と、シールド部材１６０と、クリーナシャフト１６１と、清掃装置１３０とが示されている。清掃装置１３０は、クリーナシャフト１６１に取り付けられている。尚、感光体１１Ｋは、グリッド電極１２２の下部に配備される。

また、図７には、グリッド電極１２２と、グリッド電極１２２の下部に配置されたグリッド清掃部１４０と、これらグリッド電極１２２，グリッド清掃部１４０の下部に張架された２本の放電ワイヤ１２０とが示されている。グリッド清掃部１４０には、図３，図４にも示すクリーニングブラシ１４１が備えられている。

図５，図６に示すクリーナシャフト１６１は、正逆方向に自在に回転するモータ（図示せず）からの駆動力を受けて回転する。すると、清掃装置１３０が、図６に示すように、グリッド電極１２２の一端から他端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、清掃装置１３０を構成するグリッド清掃部１４０（図７参照）で、グリッド電極１２２に付着した放電生成物等の汚れを清掃する。

図８は、図７に示すグリッド電極の一部を拡大して示す図である。

図８に示すグリッド電極１２２は、放電ワイヤ１２０が張られた方向に対し直角な方向に、中央部１２２ｃを境界にして分かれた第１，第２の領域１２２ａ，１２２ｂを有する。

第１の領域１２２ａは、図８の左側から右側の方向に向けて、放電ワイヤ１２０が張られた方向を基準としたときの正の角度に傾いた方向（直線Ａで示す右斜め下方向）に繰り返す繰返し構造を持つ領域である。詳細には、第１の領域１２２ａは、直線Ａで示す右斜め下方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

一方、第２の領域１２２ｂは、図８の左側から右側の方向に向けて、放電ワイヤ１２０が張られた方向を基準としたときの負の角度に傾いた方向（直線Ｂで示す右斜め上方向）に繰り返す繰返し構造を持つ領域である。詳細には、第２の領域１２２ｂは、直線Ｂで示す右斜め上方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

これら第１，第２の領域１２２ａ，１２２ｂの面積および繰返し構造の傾きの角度は、グリッド電極１２２に接して放電ワイヤ１２０が張られた方向Ｃ（往路方向）に移動中のグリッド清掃部１４０のクリーニングブラシ１４１がグリッド電極に対して与える力によって、画像に影響を与えないように適宜設定されている。本実施例においては、その張られた方向に直角なグリッド電極１２２の面内方向の力が釣り合うように線対称となるように定められているが、これに限定されるものではない。また、これら第１，第２の領域１２２ａ，１２２ｂの面積および繰返し構造の傾きの角度も同様に定めることができる。

また、第１，第２の領域１２２ａ，１２２ｂの境界である中央部１２２ｃは、放電ワイヤ１２０を、図８に示すように、グリッド電極１２２の面に垂直にそのグリッド電極１２２上に投影させたときの、そのグリッド電極１２２に投影された放電ワイヤ１２０との重なりを避けた位置に設けられている。

このように、グリッド電極１２２が有する第１，第２の領域１２２ａ，１２２ｂは、２本の放電ワイヤ１２０が張られた方向に直角な方向に分かれた２つの領域であって、クリーニングブラシ１４１の往路の方向Ｃに向かって互いに近づく向きに傾斜した方向にそれぞれ繰り返す各繰返し構造を有する２つの領域からなるものである。

このため、クリーニングブラシ１４１がグリッド電極１２２に接して放電ワイヤ１２０が張られた方向Ｃに移動する往路では、第１，第２の領域１２２ａ，１２２ｂが有する六角形状の開口パターンは、中央部１２２ｃに向かう方向になるので、クリーニングブラシ１４１の、第１の領域１２２ａを清掃する第１の部分に作用する力は、直線Ａで示す右斜め下方向に働く。一方、クリーニングブラシ１４１の、第２の領域１２２ｂを清掃する第２の部分に作用する力は、直線Ｂで示す右斜め上方向に働く。従って、往路においては、クリーニングブラシ１４１に作用する、この図の下方向と上方向とに働く力は、相殺される。

一方、復路では、第１，第２の領域１２２ａ，１２２ｂが有する六角形状の開口パターンは、中央部１２２ｃから遠ざかる方向になるので、クリーニングブラシ１４１の、第１の領域１２２ａを清掃する第１の部分に作用する力は、直線Ａで示す左斜め上方向に働く。一方、クリーニングブラシ１４１の、第２の領域１２２ｂを清掃する第２の部分に作用する力は、直線Ｂで示す左斜め下方向に働く。このため、復路においては、クリーニングブラシ１４１に作用する、この図の上方向と下方向とに働く力は、相殺される。従って、グリッド清掃部１４０がグリッド電極１２２から受ける力は小さい。

図９は、比較例としてのグリッド電極の一部を拡大して示す図である。

図９に示すグリッド電極１００１は、図９の左側から右側の方向に向けて、直線Ａで示す右斜め上方向に繰り返す繰返し構造を持つ領域１００１ａを有する。このため、往路では、クリーニングブラシ１４１の、領域１００１ａを清掃する作用する力は、直線Ａで示す右斜め上方向に働く。従って、往路においては、クリーニングブラシ１４１全体が、図９の右斜め上方向に移動する傾向となる。一方、復路では、クリーニングブラシ１４１の、領域１００１ａを清掃する作用する力は、直線Ａで示す左斜め下方向に働く。従って、復路においては、クリーニングブラシ１４１全体が、図９の左斜め下方向に移動する傾向となる。このように、比較例のグリッド電極１００１では、このグリッド電極１００１の清掃にあたり、クリーニングブラシ１４１には斜め方向への力が働くため、グリッド清掃部１４０がグリッド電極１００１から受ける力は大きい。

再び図８に戻って、グリッド清掃部１４０の清掃能力について説明する。クリーニングブラシ１４１を往路方向に移動した場合、クリーニングブラシ１４１のブラシ毛１４１ｂ（図３，図４参照）に作用する力はブラシの毛倒れとなり、六角形状の開口のエッジでしごかれて反発する動きとなる。このとき、クリーニングブラシ１４１の、第１の領域１２２ａを清掃する第１の部分に作用する力は、図８の上方向に働いてグリッド電極１２２に付着した汚れをグリッド電極１２２の上端部側に吐き出す。また、クリーニングブラシ１４１の、第２の領域１２２ｂを清掃する第２の部分に作用する力は、図８の下方向に働いてグリッド電極１２２に付着した汚れをグリッド電極１２２の下端部側に吐き出す。

一方、復路では、クリーニングブラシ１４１の、第１の領域１２２ａを清掃する第１の部分に作用する力は、図８の下方向に働いてグリッド電極１２２に付着した汚れをグリッド電極１２２の中央部１２２ｃに集める。また、クリーニングブラシ１４１の、第２の領域１２２ｂを清掃する第２の部分に作用する力は、図８の上方向に働いてグリッド電極１２２に付着した汚れをグリッド電極１２２の中央部１２２ｃに集める。

このように、クリーニングブラシ１４１でグリッド電極１２２に付着した汚れを清掃するにあたり、往路ではグリッド電極１２２の上端部側，下端部側に汚れを吐き出し、復路ではグリッド電極１２２の中央部１２２ｃに汚れを集める。さらに、図１０，図１１を参照して説明を続ける。

図１０は、グリッド電極の各部に付着した汚れと感光体表面の帯電電位との関係を説明するための図である。

先ず、図１０（ａ）について説明する。図１０（ａ）には、２本の放電ワイヤ１２０からの電圧の印加を受けて、感光体表面の帯電電位が上昇していく様子が示されている。

図１０（ａ）に示すグリッド電極１２２のＡ部，Ｂ部，Ｃ部は、それぞれ、感光体の回転方向の上流側，中流側，下流側に対応する位置を示し、これらＡ部，Ｂ部，Ｃ部には汚れが付着しているものとする。感光体が回転すると、感光体は、先ず２本の放電ワイヤ１２０のうちの、図の左側の放電ワイヤ１２０からの電圧の印加を受けて、感光体表面の帯電電位が上昇していく。ここで、Ａ部には汚れがあるため、点線で示すように、この汚れの分だけ感光体表面の帯電電位が高くなる。さらに、感光体が回転して図の右側の放電ワイヤ１２０からの電圧の印加も受けて、感光体表面の帯電電位が上昇していき、感光体がＢ部の位置まで回転すると、Ｂ部の汚れの分だけ感光体表面の帯電電位が高くなる。さらに、感光体が回転して感光体表面の帯電電位が上昇していき、感光体がＣ部の位置まで回転すると、Ｃ部の汚れの分だけ感光体表面の帯電電位が高くなる。

ここで、感光体の帯電電位は、感光体の回転方向の下流側で調整された状態となっていればよいので、Ａ部，Ｂ部における汚れに起因する感光体の帯電電位のムラによる影響よりも、Ｃ部における汚れに起因する感光体の帯電電位のムラによる影響が画像に発生しやすい。本実施形態では、前述したように、クリーニングブラシ１４１でグリッド電極１２２に付着した汚れを清掃するにあたり、復路ではグリッド電極１２２の中央部１２２ｃ（図１０でいうＢ部）に汚れを集めるため、感光体の帯電電位は予め決められた値に設定される。

次に、図１０（ｂ）について説明する。図１０（ｂ）には、１本の放電ワイヤ１２０からの電圧の印加を受けて、感光体表面の帯電電位が上昇していく様子が示されている。ここでは、放電ワイヤ１２０からの電圧の印加を受けて、感光体の回転に伴ってこの感光体表面の帯電電位が上昇していく。Ａ部には汚れがあるため、点線で示すように、この汚れの分だけ感光体表面の帯電電位が高くなる。さらに、感光体が回転して感光体表面の帯電電位が上昇していき、感光体がＢ部の位置まで回転すると、Ｂ部の汚れの分だけ感光体表面の帯電電位が高くなる。ここで、感光体の、Ａ部における汚れに起因する帯電電位の上昇は問題とならず、Ｂ部における汚れが少なければ感光体の帯電電位を予め決められた値にすることができる。

図１１は、グリッド電極の各部に付着した汚れに対する評価結果を示す図である。

図１１（ａ）は、図１０（ａ）に示す２本の放電ワイヤ１２０からの電圧の印加を受けた場合の、グリッド電極の各部に付着した汚れに対する評価結果を示す。また、図１１（ｂ）は、図１０（ｂ）に示す１本の放電ワイヤ１２０からの電圧の印加を受けた場合の、グリッド電極の各部に付着した汚れに対する評価結果を示す。さらに、○印は、形成された画像に異常が見つからない状態であったことを示す。△印は、注意して見ると異常があるが実用上は問題ない状態であったことを示す。×印は、一見して異常がわかる状態であったことを示す。

図１１（ａ）に示すように、２本の放電ワイヤ１２０からの電圧の印加を受けた場合は、Ｃ部に汚れがなければよいことがわかる。また、図１１（ｂ）に示すように、１本の放電ワイヤ１２０からの電圧の印加を受けた場合は、Ｂ部に汚れがなければよいことがわかる。

図１２は、図８に示すグリッド電極の構造とは異なる他の一例である第２のグリッド電極の構造を示す図である。

図１２に示すグリッド電極１２３は、２本の放電ワイヤ１２０が張られた方向に対し直角な方向に分かれた第１，第２の領域１２３ａ，１２３ｂを有する。第１の領域１２３ａの面積と第２の領域１２３ｂの面積は同じである。また、第１，第２の領域１２３ａ，１２３ｂの境界には、中央部１２３ｃが設けられている。この中央部１２３ｃは、放電ワイヤ１２０との重なりを避けた位置に設けられている。

第１の領域１２３ａは、図８に示す第１の領域１２２ａと同じ構造であり、図１２の左側から右側の方向に向けて、直線Ａで示す右斜め下方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

第２の領域１２３ｂは、直線Ｂで示す右斜め上方向に長方形の形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

このように、六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する第１の領域１２３ａと、長方形の形状の開口パターンが繰り返す構造を有する第２の領域１２３ｂからなるグリッド電極１２３においても、往路および復路における、クリーニングブラシに作用する、この図１２の上方向と下方向とに働く力は、相殺される。また、復路ではグリッド電極１２３の中央部１２３ｃに汚れが集められる。

図１３は、第３のグリッド電極の構造を示す図である。

図１３に示すグリッド電極１２４は、３本の放電ワイヤ１２０が張られた方向に対し直角な方向に分かれた第１，第２，第３の領域１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃを有する。第１の領域１２４ａと第２の領域１２４ｂの境界には境界部１２４ｄが設けられている。また、第２の領域１２４ｂと第３の領域１２４ｃの境界には境界部１２４ｅが設けられている。これら境界部１２４ｄ，１２４ｅは、放電ワイヤ１２０との重なりを避けた位置に設けられている。

第１の領域１２４ａは、図１３の左側から右側の方向に向けて、右斜め下方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

第２の領域１２４ｂは、図１３の左側から右側の方向に向けて、右斜め上方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

第３の領域１２４ｃは、第１の領域１２４ａと同様であり、左側から右側の方向に向けて、右斜め下方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

このような構造を有するグリッド電極１２４においても、往路および復路における、クリーニングブラシに作用する、この図１３の上方向と下方向とに働く力は、相殺される。また、復路ではグリッド電極１２４の境界部１２４ｄに汚れが集められる。

図１４は、第４のグリッド電極の構造を示す図である。

図１４に示すグリッド電極１２５は、放電ワイヤ１２０が張られた方向に対し直角な方向に分かれた第１，第２，第３の領域１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃを有する。放電ワイヤ１２０は、第２の領域１２５ｂの下部に設けられている。また、第１の領域１２５ａと第２の領域１２５ｂの境界には境界部１２５ｄが設けられているとともに、第２の領域１２５ｂと第３の領域１２５ｃの境界には境界部１２５ｅが設けられている。

第１の領域１２５ａは、図１４の左側から右側の方向に向けて、右斜め下方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

第２の領域１２５ｂは、図１４の左側から右側の方向に向けて、右斜め上方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

第３の領域１２５ｃは、第１の領域１２５ａと同様であり、左側から右側の方向に向けて、右斜め下方向に六角形状の開口パターンが繰り返す構造を有する。

このような構造を有するグリッド電極１２５においても、往路および復路における、クリーニングブラシに作用する、この図１４の上方向と下方向とに働く力は、相殺される。また、復路では境界部１２５ｄに汚れが集められる。

図１５は、図３，図４に示す清掃装置とは異なる他の一例である清掃装置の断面図、図１６は、図１５に示す清掃装置のロール清掃部の斜視図、図１７は、図１５に示す清掃装置をグリッド電極側から見た図である。また、図１８は、図１５に示す清掃装置を放電ワイヤ側から見た図である。

図１５に示す清掃装置２００には、スポンジロール２１０ａと軸部材２１０ｂからなるロール清掃部２１０が備えられている。このロール清掃部２１０は、図１６に示すように、円筒状のスポンジロール２１０ａの中央部に軸部材２１０ｂが挿通されてなる構成である。

また、清掃装置２００には、グリッド抱え込み機構２２０と、ワイヤ清掃部材保持機構２３０と、ワイヤ清掃部材２３１，２３２とが備えられている。

グリッド抱え込み機構２２０は、グリッド電極１２２を抱え込むようにグリッド電極１２２に取り付けられている。また、ワイヤ清掃部材２３１は、ワイヤ清掃部材保持機構２３０に保持されている。尚、もう１つのワイヤ清掃部材２３２も、ワイヤ清掃部材保持機構２３０の、図示しない部分に保持されている。

また、グリッド電極１２５は、図１８に示すように、３つの領域１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃを有する。尚、このグリッド電極１２５は、図１４で説明したものであるため、説明は省略する。

この清掃装置２００は、グリッド電極１２２に抱え込むように取り付けられたグリッド抱え込み機構２２０により、図１５に示す矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向の双方の方向に往復移動する。すると、スポンジロール２１０ａがグリッド電極１２５と接触し、回転しながらグリッド電極１２５の表面を清掃する。また、ワイヤ清掃部材２３１，２３２で放電ワイヤ１２０も清掃する。

ここで、清掃装置２００が矢印Ａ方向に移動する場合、スポンジロール２１０ａは時計回りに回転し、グリッド電極１２５の表面を清掃すると同時に、このスポンジロール２１０ａの、放電ワイヤ１２０に接触する部分では、放電ワイヤ１２０を拭くように接触するため、清掃能力が高まる。

また、ワイヤ清掃部材２３１，２３２には、研磨材入りのパッドが用いられており、放電に伴って付着する酸化ケイ素などの硬い物質に対しては清掃能力が高いものの、放電生成物からなる、硝酸アンモニウム化合物に対しては清掃能力が低い。そのため、スポンジロール２１０ａで放電ワイヤ１２０を清掃することで、帯電能力が維持される。

また、グリッド電極１２５に付着したトナーなどがスポンジロール２１０ａに付着して放電ワイヤ１２０の表面を拭うことで、硝酸アンモニウム化合物に対する清掃能力が高まる。

一方、清掃装置２００が矢印Ｂ方向に移動する場合は、スポンジロール２１０ａは反時計回りに回転する。この場合も、清掃装置２００が矢印Ａ方向に移動する場合と同様であり、清掃能力が高まる。尚、ここでは、スポンジロール２１０ａの例で説明したが、ブラシロールであってもよい。

図１９は、図１６に示すロール清掃部とは異なるロール清掃部材の斜視図、図２０は、図１９に示すロール清掃部材の断面図である。

図１９，図２０に示すロール清掃部２５０は、円筒状のスポンジロール２５０ａと、そのスポンジロール２５０ａの両端部に設けられたブラシロール２５０ｂと、スポンジロール２５０ａの中央部に挿通された軸部材２５０ｃとから構成されている。このロール清掃部２５０では、スポンジロール２５０ａの両端部に設けられたブラシロール２５０ｂでグリッド電極と接触することで回転力を得、中央部分のスポンジロール２５０ａで清掃をするようになっている。このようなロール清掃部２５０でグリッド電極を清掃してもよい。

尚、本実施形態では、本発明にいう帯電器として、スコロトロン帯電器の例を挙げて説明したが、本発明にいう帯電器は、コロトロン帯電器や転写器、あるいは除電器であってもよい。

また、本実施形態では、本発明にいう画像形成装置としてプリンタを例に挙げて説明したが、複写機はもとより、電子写真方式の機器などに用いられる画像形成装置であればよい。

画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。 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、図４に示すスコロトロン帯電器をクリーナシャフト側から見た斜視図である。 図５に示すスコロトロン帯電器の清掃装置が移動する様子を示す斜視図である。 図３、図４に示すスコロトロン帯電器をグリッド電極側から見た斜視図である。 図７に示すグリッド電極の一部を拡大して示す図である。 比較例としてのグリッド電極の一部を拡大して示す図である。 グリッド電極の各部に付着した汚れと感光体表面の帯電電位との関係を説明するための図である。 グリッド電極の各部に付着した汚れに対する評価結果を示す図である。 図８に示すグリッド電極の構造とは異なる他の一例である第２のグリッド電極の構造を示す図である。 第３のグリッド電極の構造を示す図である。 第４のグリッド電極の構造を示す図である。 図３，図４に示す清掃装置とは異なる他の一例である清掃装置の断面図である。 図１５に示す清掃装置のロール清掃部の斜視図である。 図１５に示す清掃装置をグリッド電極側から見た図である。 図１５に示す清掃装置を放電ワイヤ側から見た図である。 図１６に示すロール清掃部とは異なるロール清掃部材の斜視図である。 図１９に示すロール清掃部材の断面図である。

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
５０ 定着器
５１ 定着ロール
５２ 圧力ロール
５３ 用紙収容部
５４ 用紙搬送部
１２０ 放電ワイヤ
１２２，１２３，１２４，１２５ グリッド電極
１２２ａ，１２２ｂ，１２３ａ，１２３ｂ，１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ 領域
１２２ｃ，１２３ｃ 中央部
１２４ｄ，１２４ｅ，１２５ｄ，１２５ｅ 境界部
１３０，２００ 清掃装置
１４０ グリッド清掃部
１４１ａ 基台
１４１ｂ ブラシ毛
１４１ クリーニングブラシ
１４２ 帯電器クリーナーハウジング
１５０ ワイヤ清掃部
１５１ 第１の清掃部材
１５２ 第２の清掃部材
１６０ シールド部材
１６１ クリーナシャフト
２１０，２５０ ロール清掃部
２１０ａ，２５０ａ スポンジロール
２１０ｂ，２５０ｃ 軸部材
２２０ グリッド抱え込み機構
２３０ ワイヤ清掃部材保持機構
２３１，２３２ ワイヤ清掃部材
２５０ｂ ブラシロール

Claims (2)

1. 表面が移動する被帯電部材を帯電する互いに平行に張られた２本の帯電部材と、
   前記帯電部材と前記被帯電部材との間に配置され、該帯電部材による該被帯電部材への作用を制御する制御部材と、
   前記制御部材に接しながら、前記帯電部材が張られた方向の一方の端を初期位置とし該帯電部材が張られた方向に往復移動して該制御部材を清掃する清掃ブラシとを有し、
   前記制御部材が、前記２本の帯電部材の中央部から前記帯電部材が張られた方向に直角な方向に分かれた２つの領域であって、前記清掃部材の往路の方向に向かって前記中央部に近づく向きに斜めに細長く延びた六角形状または長方形状の開口パターンが繰り返す繰返し構造をそれぞれ有する２つの領域からなることを特徴とする帯電器。
2. 請求項１記載の帯電器を備え、該帯電器を用いた帯電工程を含んで画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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