JP6977525B2 - 帯電装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯電装置および画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

上記画像形成装置では、トナー像の形成プロセスにおいて感光体を均一に帯電する帯電装置として、コロナ放電によって感光体の表面を一様に負極性に帯電させるコロナ放電器が一般的に利用されている。コロナ放電器は、帯電ワイヤーに高電圧を供給することによって、帯電ワイヤーと当該帯電ワイヤーを囲むシールド電極との間でコロナ放電を生じさせて、シールド電極に対向して配置されている感光体の表面を均一に帯電させる。

帯電ワイヤーがトナー等によって汚れると、帯電が不安定になり画像形成時に濃度むら等の画像不具合が発生する。帯電ワイヤーを軸まわりに回転させることで、帯電ワイヤーの新しい部分を感光体に対向させる技術が知られている。これにより、帯電ワイヤーの長寿命化を図ることができる。

ところで、帯電ワイヤーには極めて細い径の線材が用いられている。このため、帯電ワイヤーはねじれ易く、帯電ワイヤーの一端を回転させるだけでは、帯電ワイヤー全体を回転させることができない。

帯電ワイヤー全体を回転させるために、例えば、特許文献１には帯電ワイヤーの両端部をそれぞれ回転させる駆動機構を有する帯電装置が記載されている。この駆動機構は、モーター及び歯車列を有し、帯電ワイヤーの両端側に配置されている。歯車列は、モーターの動力を帯電ワイヤーの両端部に伝え、帯電ワイヤーの両端部をそれぞれ回転させる。

特開平２００６−１５３９７４号公報

しかしながら、上記特許文献に記載された帯電装置では、駆動機構がモーター及び歯車列を組み合わせた複雑な構成であるため、駆動機構が大型化して、駆動機構を設けるためのスペースが広くなる傾向がある。これにより、駆動機構の設置場所が限られてしまうため、帯電装置の設計の自由度が低下するという問題点があった。

本発明は、簡易な構成にして、設計の自由度を上げることが可能な帯電装置および画像形成装置を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明における帯電装置は、
長手方向を回転軸とする帯電ワイヤーと、
前記長手方向における前記帯電ワイヤーの両端部に固定される回転子と、
前記回転子を前記長手方向に移動させる駆動部と、
前記長手方向に移動された前記回転子に接触することによって、前記回転子と、当該回転子に固定された前記帯電ワイヤーとを前記回転軸まわりに回転させる回転機構と、
を備える。

本発明における画像形成装置は、上記の帯電装置を備える。

本発明によれば、簡易な構成にして、帯電装置の設計の自由度を上げることができる。

本発明の第１実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図 本実施の第１形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図 第１実施の形態に係る帯電装置の構成を概略的に示す図 帯電ワイヤーの軸に対し直交する方向から見た場合における帯電装置の構成を概略的に示す図 ソレノイドをオンした場合における回転子などの動作を示す図 ソレノイドをオフした場合における回転子などの動作を示す図 第１実施の形態の変形例に係る帯電装置の構成を概略的に示す図 ソレノイドをオンした場合における回転子などの動作を示す図 ソレノイドをオフした場合における回転子などの動作を示す図 第２実施の形態に係る帯電装置の構成を概略的に示す図 ギヤードケーブルを逆方向に回転させた場合における清掃部材などの動作を示す図 ギヤードケーブルをさらに逆方向に回転させた場合における清掃部材などの動作を示す図 ギヤードケーブルを正方向に回転させた場合における清掃部材などの動作を示す図 ギヤードケーブルをさらに正方向に回転させた場合における清掃部材などの動作を示す図 清掃部材を帯電ワイヤーの軸方向から見た場合の概略図 第３実施の形態に係る帯電装置の構成を概略的に示す図 帯電ワイヤーの両端部から離れた位置に移動した状態のワイヤー位置固定部を示す図 帯電ワイヤーの両端部から離れた位置に維持された状態のワイヤー位置固定部を示す図 帯電ワイヤーの両端部を押し込んだ状態のワイヤー位置固定部を示す図

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓ（記録媒体）に二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示す。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

図３は、帯電装置４１４の構成を概略的に示す図である。本実施の形態では、帯電装置４１４として、コロナ放電によって感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させるコロナ放電器が利用されている。帯電装置４１４は、帯電ワイヤー４１４Ａおよびシールド電極を有している。帯電ワイヤー４１４Ａの軸（本発明の「回転軸」に対応）は感光体ドラム４１３の幅方向（長手方向）に沿って配置されている。電圧印加部８０（図２を参照）から帯電ワイヤー４１４Ａに高電圧を供給することによって、帯電ワイヤー４１４Ａと当該帯電ワイヤー４１４Ａを囲むシールド電極との間でコロナ放電を生じさせて、シールド電極に対向して配置されている感光体ドラム４１３の表面を均一に帯電させる。

現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

定着部６０は、定着ベルト６１、加熱ローラー６２、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される上加圧ローラー６３、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される下加圧ローラー６５、及び加熱源６０Ｃ等を備える。加熱ローラー６２は、定着ベルト６１を加熱する加熱源６０Ｃを内蔵している。上加圧ローラー６３に下加圧ローラー６５が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａを含む複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

ところで、画像形成装置１００において、帯電装置４１４を長時間使用することによって、トナー、放電生成物または潤滑剤等の異物が、コロナ放電を行う帯電ワイヤー４１４Ａに付着する。異物が帯電ワイヤー４１４Ａに付着すると、異物が付着している部分と、異物が付着していない部分との間で放電ムラが発生し、感光体ドラム４１３を均一に帯電させることができなくなるため、縦スジ等の画像ノイズが発生してしまう。

そこで、本実施の形態では、帯電装置４１４は、帯電ワイヤー４１４Ａの全体を軸まわりに回転させて、帯電ワイヤー４１４Ａの新しい部分（異物が付着していない部分）を感光体トラム４１３に対向させる。

以下、図４Ａから図４Ｃを参照して帯電装置４１４の詳細について説明する。図４Ａから図４Ｃは、帯電装置４１４の構成を概略的に示す図である。なお、図４Ａから図４Ｃの各図には、Ｘ軸が描かれている。以下の説明では、各図における左右方向をＸ方向といい、右方向を「＋Ｘ方向」、手前側又は右側、左方向を「−Ｘ方向」、奥側又は左側という。

図４Ａに示すように、帯電装置４１４は、シールドケース４１４Ｄ、二つの回転子４１６、駆動部４１７、及び回転機構４１８を有している。シールドケース４１４Ｄは、帯電ワイヤー４１４Ａを囲む壁部４１４Ｅ及び天板部４１４Ｆと、感光体ドラム４１３（図示略）と対向する開口とを有している。なお、図４Ａにおける右側に配置される回転子４１６を回転子４１６Ｒとし、左側に配置される回転子４１６を回転子４１６Ｌとする。

回転子４１６Ｒは、シールドケース４１４Ｄ内において帯電ワイヤー４１４Ａの手前側（＋Ｘ方向）端部と壁部４１４Ｅとの間のスペースに配置されている。回転子４１６Ｌは、シールドケース４１４Ｄ内において帯電ワイヤー４１４Ａの奥側（−Ｘ方向）端部と壁部４１４Ｅとの間のスペースに配置されている。回転子４１６Ｒ，４１６Ｌは、Ｘ方向に往復移動するように回転機構４１８（後述する）に支持されている。

回転子４１６Ｒは帯電ワイヤー４１４Ａの手前側（＋Ｘ方向）端部に固定されている。回転子４１６Ｒは円板形状を有している。円板形状の中心部に帯電ワイヤー４１４Ａの手前側（＋Ｘ方向）端部が固定されている。回転子４１６Ｒにおける＋Ｘ方向（第１固定子４１８１側）の面の周縁部には第１従動カム４１６１が設けられている。回転子４１６Ｒにおける−Ｘ方向（第２固定子４１８２側）の面の周縁部には第２従動カム４１６２が設けられている。

回転子４１６Ｌは帯電ワイヤー４１４Ａの奥側（−Ｘ方向）端部に固定されている。回転子４１６Ｌは円板形状を有している。円板形状の中心部に帯電ワイヤー４１４Ａの奥側（−Ｘ方向）端部が固定されている。回転子４１６Ｌにおける＋Ｘ方向（第３固定子４１８３側）の面の周縁部には第３従動カム４１６３が設けられている。回転子４１６Ｌにおける−Ｘ方向（第４固定子４１８４側）の面の周縁部には第４従動カム４１６４が設けられている。

駆動部４１７は、ソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂ（本発明の「アクチュエーター」に対応）を有している。ソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂは、シールドケース４１４Ｄ内において帯電ワイヤー４１４Ａと天板部４１４Ｆとの間のスペースに配置されている。

ソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂは、制御部１００によりオンオフされる。ソレノイド４１７Ａは、オン状態で＋Ｘ方向に突出し、オフ状態で−Ｘ方向に没入する。ソレノイド４１７Ｂは、オン状態で−Ｘ方向に突出し、オフ状態で＋Ｘ方向に没入する。

ばね部材４１７Ｃは復元力を有し、復元力により回転子４１６Ｒを−Ｘ方向に付勢し、回転子４１６Ｌを＋Ｘ方向に付勢する。ばね部材４１７Ｃは、帯電ワイヤー４１４Ａと一体的に設けられている。ばね部材４１７Ｃは、回転子４１６Ｒ，４１６ＬをＸ方向に移動させる駆動部４１７の機能を有している。

ソレノイド４１７Ａは、オン状態でばね部材４１７Ｃの復元力に抗して＋Ｘ方向に移動するプランジャーを有している。ばね部材４１７Ｃは、ソレノイド４１７Ａのオフ状態で復元力によりプランジャーを−Ｘ方向に移動させる。ソレノイド４１７Ｂは、オン状態でばね部材４１７Ｃの復元力に抗して−Ｘ方向に移動するプランジャーを有している。ばね部材４１７Ｃは、ソレノイド４１７Ｂのオフ状態で復元力によりプランジャーを＋Ｘ方向に移動させる。

回転機構４１８は、第１固定子４１８１、第２固定子４１８２、第３固定子４１８３及び第４固定子４１８４を有している。第１固定子４１８１及び第２固定子４１８２は、シールドケース４１４Ｄ内において回転子４１６ＲのＸ方向両側に配置されている。第３固定子４１８３及び第４固定子４１８４は、シールドケース４１４Ｄ内において回転子４１６ＬのＸ方向両側に配置されている。

第２固定子４１８２および第３固定子４１８３は環形状を有している。環形状の中心部はＸ方向に貫通している。帯電ワイヤー４１４Ａの＋Ｘ方向端部は、第２固定子４１８２の中心部を通過し、回転子４１６Ｒに固定される。帯電ワイヤー４１４Ａの−Ｘ方向端部は、第３固定子４１８３の中心部を通過し、回転子４１６Ｌに固定されている。

第１固定子４１８１は、回転子４１６Ｒに対し＋Ｘ方向に沿うように配置され、第１主動カム４１８１Ｃを有している。第１固定子４１８１は円板形状を有している。第１主動カム４１８１Ｃは、歯形状を有していて、第１固定子４１８１の円周方向に連続して設けられている。第１主動カム４１８１Ｃは、第２主動カム４１８２Ｃ（後述する）に対向していて、対向する第２主動カム４１８２Ｃに対して半歯分だけずれて設けられている。第１主動カム４１８１Ｃは、＋Ｘ方向に移動された回転子４１６Ｒの第１従動カム４１６１に接触して、回転子４１６Ｒを軸まわりに半歯分だけ回転させる。

第２固定子４１８２は、回転子４１６Ｒに対し−Ｘ方向に沿うように配置され、第２主動カム４１８２Ｃを有している。第２主動カム４１８２Ｃは、歯形状を有していて、第２固定子４１８２の周縁に沿って連続して設けられている。第２主動カム４１８２Ｃは、−Ｘ方向に移動された回転子４１６Ｒの第２従動カム４１６２に接触して、回転子４１６Ｒを軸まわりに半歯分だけ回転させる。つまり、回転機構４１８は、回転子４１６ＲがＸ方向に往復移動されることで、回転子４１６Ｒを軸まわりに１歯分だけ回転させる。

第３固定子４１８３は、回転子４１６Ｌに対し＋Ｘ方向に沿うように配置され、第３主動カム４１８３Ｃを有している。第３主動カム４１８３Ｃは、歯形状を有していて、第３固定子４１８３の周縁に沿って連続して設けられている。第３主動カム４１８３Ｃは、第４主動カム４１８４Ｃ（後述する）に対向していて、対向する第４主動カム４１８４Ｃに対して半歯分だけずれて設けられている。第３主動カム４１８３Ｃは、＋Ｘ方向に移動された回転子４１６Ｌの第３従動カム４１６３に接触して、回転子４１６Ｌを軸まわりに半歯分だけ回転させる。

第４固定子４１８４は、回転子４１６Ｌに対し−Ｘ方向に沿うように配置され、第４主動カム４１８４Ｃを有している。第４固定子４１８４は円板形状を有している。第４主動カム４１８４Ｃは、歯形状を有していて、第４固定子４１８４の周縁に沿って連続して設けられている。第４主動カム４１８４Ｃは、−Ｘ方向に移動された回転子４１６Ｌの第４従動カム４１６４に接触して、回転子４１６Ｌを軸まわりに半歯分だけ回転させる。つまり、回転機構４１８は、回転子４１６ＬがＸ方向に往復移動されることで、回転子４１６Ｌを軸まわりに１歯分だけ回転させる。

以上の構成によれば、ソレノイド４１７Ａをオンした場合、プランジャーが＋Ｘ方向に突出して回転子４１６Ｒを＋Ｘ方向に移動させて、第１固定子４１８１に接触させる。これにより、回転子４１６Ｒを軸まわりに回転させる。また、ソレノイド４１７Ｂをオンした場合、プランジャーが回転子４１６Ｌを−Ｘ方向に移動させて、第４固定子４１８４に接触させる。これにより、回転子４１６Ｌを軸まわりに回転させる。その結果、回転子４１６Ｒに固定される帯電ワイヤー４１４Ａの手前側端部と、回転子４１６Ｌに固定される帯電ワイヤー４１４Ａの奥側端部とが軸まわりに回転する（図４Ｂにおいて＋Ｘ方向から見て反時計まわりの方向）。

また、ソレノイド４１７Ａをオフした場合、プランジャーが−Ｘ方向に没入して回転子４１６Ｒを−Ｘ方向に移動させて、第２固定子４１８２に接触させる。これにより、回転子４１６Ｒを軸まわりに回転させる。また、ソレノイド４１７Ｂをオフした場合、プランジャーが＋Ｘ方向に没入して回転子４１６Ｌを＋Ｘ方向に移動させて、第３固定子４１８３に接触させる。これにより、回転子４１６Ｌを軸まわりに回転させる。その結果、回転子４１６Ｒに固定される帯電ワイヤー４１４Ａの手前側端部と、回転子４１６Ｌに固定される帯電ワイヤー４１４Ａの奥側端部とが軸まわりに回転する（図４Ｃにおいて＋Ｘ方向から見て反時計まわりの方向）。

以上の結果、ソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂのオン、オフを所定回繰り返すことで、帯電ワイヤー４１４Ａ全体を軸まわりに所定角度回転させることができる。

上記の第１実施の形態に係る帯電装置４１４によれば、帯電ワイヤー４１４Ａの両端部に固定される回転子４１６と、回転子４１６をＸ方向に往復移動させるソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂおよびばね部材４１７Ｃと、Ｘ方向に移動された回転子４１６に接触することで、回転子４１６および回転子４１６に固定された帯電ワイヤー４１４Ａを軸まわりに回転させる回転機構４１８とを備える。これにより、帯電ワイヤー４１４Ａが撓みやすい場合であっても、回転機構４１８が帯電ワイヤー４１４Ａの両端部を回転させるため、帯電ワイヤー４１４Ａ全体を回転させることが可能となる。

また、ソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂ等によって帯電ワイヤー４１４Ａ全体を回転させるため、構成が比較的に簡易になり、シールドケース４１４Ｄ内のスペースに配置し易くなるため、設計の自由度を上げることができる。

また、ばね部材４１７Ｃが帯電ワイヤー４１４Ａと一体的に設けられている。これにより、構成がより簡易になって、設計の自由度をさらに上げることができる。

また、駆動部４１７であるソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂが帯電ワイヤー４１４Ａと天板部４１４Ｆとの間のスペースに配置されている。これにより、帯電装置４１４の幅方向のスペースに駆動部４１７を配置する必要がなく、帯電装置４１４の小型化を図ることができる。

また、回転機構４１８を構成する第１固定子４１８１および第２固定子４１８２はそれぞれ円板形状を有していて、回転子４１６Ｒに対しＸ方向両側に沿うように配置されている。これにより、回転機構４１８が＋Ｘ方向に大きく出っ張ることがない。また、回転機構４１８を構成する第３固定子４１８３および第４固定子４１８４はそれぞれ円板形状を有していて、回転子４１６Ｌに対しＸ方向両側に沿うように配置されている。これにより、回転機構４１８が−Ｘ方向に大きく出っ張ることがない。その結果、帯電装置４１４の小型化を図ることができる。

なお、上記第１実施の形態では、ソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂがオンすることによって、回転子４１６Ｒ，４１６Ｌをそれぞれ一方向に移動させて、帯電ワイヤー４１４Ａの両端部を半歯分だけ回転させ、ソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂがオフすることによって、回転子４１６Ｒ，４１６Ｌをそれぞれ他方向に移動させて、帯電ワイヤー４１４Ａの両端部を半歯分だけ回転させる。つまり、ソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂがオンオフすることにより、帯電ワイヤー４１４Ａの全体を軸まわりに１歯分だけ回転させる。しかし、帯電ワイヤー４１４Ａの全体の回転が半歯分で十分であれば、回転子４１６Ｒ，４１６Ｌを一方向に移動させればよく、回転子４１６Ｒ，４１６Ｌを往復移動させなくてもよい。

また、上記第１実施の形態では、帯電ワイヤー４１４Ａの両端部を回転させるために、駆動部４１７及び回転機構４１８が帯電ワイヤー４１４Ａの両端部に配置されているが、本発明はこれに限らない。例えば、一方の回転子４１６が軸まわりに回転すると、他方の回転子４１６が連動して軸まわりに回転する連動機構を設けることにより、駆動部４１７及び回転機構４１８が帯電ワイヤー４１４Ａの両端部のいずれか一方に配置されるようにしてもよい。

次に、第１実施の形態の変形例について図５Ａから図５Ｃを参照して説明する。図５Ａから図５Ｃは、第１実施の形態の変形例に係る帯電装置４１４の構成を概略的に示す図である。図５Ａ及び図５Ｃはソレノイド４１７Ｄのオフ状態を示す。また、図５Ｂはソレノイド４１７Ｄのオン状態を示す。なお、変形例について説明する上で、第１実施の形態と異なる構成について主に説明し、同じ構成については同一番号を付してその説明を省略する。

上記第１の実施の形態に係る帯電装置４１４においては、二つのソレノイド４１７Ａ，４１７Ｂが設けられている。

これに対して、変形例に係る帯電装置４１４においては、一つのソレノイド４１７Ｄが設けられている。

ソレノイド４１７Ｄは、プランジャー４１７Ｅおよび復帰用ばね４１７Ｆを有している。復帰用ばね４１７Ｆ、ばね部材４１７Ｃの復元力より大きな付勢力を有している。

プランジャー４１７Ｅの奥側（−Ｘ方向）端部はオン状態で復帰用ばね４１７Ｆの付勢力に抗して−Ｘ方向に突出する。このとき、プランジャー４１７Ｅの手前側（＋Ｘ方向）端部は−Ｘ方向に没入する（図５Ｂ参照）。プランジャー４１７Ｅの手前側（＋Ｘ方向）端部はオフ状態で復帰用ばね４１７Ｆの付勢力により＋Ｘ方向に突出する。このとき、（図５Ａ，図５Ｃ参照）。このとき、プランジャー４１７Ｅの奥側（−Ｘ方向）端部は＋Ｘ方向に没入する。

以上の構成によれば、ソレノイド４１７Ｄをオンした場合、プランジャー４１７Ｅの奥側端部が−Ｘ方向に突出して回転子４１６Ｌを−Ｘ方向に移動させて、第４固定子４１８４に接触させる。これにより、回転子４１６Ｌを軸まわりに回転させる。また、ソレノイド４１７Ｄをオンした場合、プランジャー４１７Ｅの手前側端部が−Ｘ方向に没入して、ばね部材４１７Ｃの復元力により回転子４１６Ｒを−Ｘ方向に移動させて、第２固定子４１８２に接触させる。これにより、回転子４１６Ｒを軸まわりに回転させる。その結果、回転子４１６Ｌに固定される帯電ワイヤー４１４Ａの奥側端部と、回転子４１６Ｒに固定される帯電ワイヤー４１４Ａの手前側端部とが軸まわりに回転する（図５Ｂにおいて＋Ｘ方向から見て反時計まわりの方向）。

また、ソレノイド４１７Ｄをオフした場合、プランジャー４１７Ｅの手前側端部が＋Ｘ方向に突出して回転子４１６Ｒを＋Ｘ方向に移動させて、第２固定子４１８２に接触させる。これにより、回転子４１６Ｒを軸まわりに回転させる。また、ソレノイド４１７Ｄをオフした場合、プランジャー４１７Ｅの奥側端部が＋Ｘ方向に没入して、ばね部材４１７Ｃの復元力により回転子４１６Ｌを＋Ｘ方向に移動させて、第３固定子４１８３に接触させる。これにより、回転子４１６Ｌを軸まわりに回転させる。その結果、回転子４１６Ｒに固定される帯電ワイヤー４１４Ａの手前側端部と、回転子４１６Ｌに固定される帯電ワイヤー４１４Ａの奥側端部とが軸まわりに回転する（図５Ｃにおいて＋Ｘ方向から見て反時計まわりの方向）。

上記の変形例に係る帯電装置４１４によれば、一つのソレノイド４１７Ｄをオン、オフすることで、帯電ワイヤー４１４Ａ全体を軸まわりに回転させることができる。これにより、構成がより簡易になって、設計の自由度をさらに上げることができる。

次に、第２実施の形態に係る帯電装置４１４について図６Ａから図６Ｅおよび図７を参照して説明する。なお、図６Ａから図６Ｅではシールドケース４１４Ｄ（図４Ａ参照）を省略して示す。また、第２実施の形態を説明する上において、第１実施の形態の変形例と異なる構成について主に説明し、同じ構成については同一符号を付してその説明を省略する。

第２実施の形態では、図６Ａに示すように、駆動部４１７は、ギヤードケーブル４１７Ｇ、清掃部材４１７Ｈ及び動力源（図示略）を有している。

ギヤードケーブル４１７Ｇおよび清掃部材４１７Ｈは、シールドケース４１４Ｄ（図示略）内における天板部４１４Ｆ（図４Ａ参照）と帯電ワイヤー４１４Ａとの間のスペースに配置されている。

ギヤードケーブル４１７Ｇは、清掃部材４１７Ｈの本体に螺合している。ギヤードケーブル４１７Ｇは動力源により回転する。

ギヤードケーブル４１７Ｇは、例えば正方向の回転により清掃部材４１７Ｈを＋Ｘ方向に移動させる。ギヤードケーブル４１７Ｇは、例えば逆方向の回転により清掃部材４１７Ｈを−Ｘ方向に移動させる。

図７は、清掃部材４１７Ｈを帯電ワイヤー４１４Ａの軸方向から見た場合の概略図である。なお、清掃部材４１７Ｈの本体側を省略している。

清掃部材４１７Ｈは、図７に示すように、一対のブラシ部４１７Ｊを有している。一対のブラシ部４１７Ｊは、帯電ワイヤー４１４Ａの周面を両側から挟むように配置されている。

次に、清掃部材４１７Ｈの動作等の詳細について図６Ａから図６Ｄを参照して説明する。

図６Ａに示すように、ギヤードケーブル４１７Ｇは、例えば正方向の回転により清掃部材４１７Ｈを＋Ｘ方向に移動させる。これにより、回転子４１６Ｒが＋Ｘ方向に押し込まれて第１固定子４１８１に接触する。また、回転子４１６Ｌがばね部材４１７Ｃの復元力により＋Ｘ方向に移動して、第３固定子４１８３に接触する。

図６Ｂに示すように、ギヤードケーブル４１７Ｇは、例えば逆方向の回転により清掃部材４１７Ｈを−Ｘ方向に移動させる。これにより、ブラシ部４１７Ｊが−Ｘ方向に移動しながら帯電ワイヤー４１４Ａの周面を清掃する。また、清掃部材４１７Ｈが回転子４１６Ｒから離れて、回転子４１６Ｒがばね部材４１７Ｃの復元力により−Ｘ方向に移動して、第２固定子４１８２に接触する。なお、回転子４１６Ｌは、ばね部材４１７Ｃの復元力により第３固定子４１８３に接触した状態に維持されている。

図６Ｃに示すように、ギヤードケーブル４１７Ｇが逆方向の回転を継続することにより清掃部材４１７Ｈを−Ｘ方向に移動させる。これにより、回転子４１６Ｌが−Ｘ方向に押し込まれて第４固定子４１８４に接触する。なお、回転子４１６Ｒは、ばね部材４１７Ｃの復元力により第２固定子４１８２に接触した状態に維持されている。

図６Ｄに示すように、ギヤードケーブル４１７Ｇは正方向の回転により清掃部材４１７Ｈを＋Ｘ方向に移動させる。これにより、ブラシ部４１７Ｊが＋Ｘ方向に移動しながら帯電ワイヤー４１４Ａの周面を清掃する。また、清掃部材４１７Ｈが回転子４１６Ｌから離れて、回転子４１６Ｌがばね部材４１７Ｃの復元力により＋Ｘ方向に移動して、第３固定子４１８３に接触する。なお、回転子４１６Ｒは、ばね部材４１７Ｃの復元力により第２固定子４１８２に接触した状態に維持されている。

図６Ｅに示すように、ギヤードケーブル４１７Ｇが正方向の回転を継続することにより清掃部材４１７Ｈを＋Ｘ方向に移動させる。これにより、回転子４１６Ｒが＋Ｘ方向に押し込まれて第１固定子４１８１に接触する。なお、回転子４１６Ｌは、ばね部材４１７Ｃの復元力により第３固定子４１８３に接触した状態に維持されている。

以上の構成により、ギヤードケーブル４１７Ｇが、清掃部材４１７Ｈを＋Ｘ方向に移動させることで、回転子４１６Ｒに固定された帯電ワイヤー４１４Ａの手前側（＋Ｘ方向）端部を軸まわりに回転させる。また、ギヤードケーブル４１７Ｇが、清掃部材４１７Ｈを−Ｘ方向に移動させることで、回転子４１６Ｌに固定された帯電ワイヤー４１４Ａの奥側（−Ｘ方向）端部を軸まわりに回転させる。その結果、清掃部材４１７ＨをＸ方向に往復移動させることで、帯電ワイヤー４１４Ａ全体を軸まわりに回転させることができる。

第２実施の形態に係る帯電装置４１４によれば、清掃部材４１７Ｈが回転子４１６を移動させるための駆動部４１７としての機能を有している。つまり、清掃部材４１７Ｈが駆動部４１７と兼用されているため、駆動部４１７の専用部品が少なくなり、専用部品全体の配置スペースを広くしないで済み、駆動部４１７の設計の自由度を上げることができる。

なお、上記第２実施の形態では、清掃部材４１７ＨをＸ方向の一方向に移動させることで、帯電ワイヤー４１４Ａの両端部を軸まわりに半歯分だけ回転させ、清掃部材４１７ＨをＸ方向の他方向に移動させることで、帯電ワイヤー４１４Ａの両端部を軸まわりに半歯分だけ回転させた。これにより、帯電ワイヤー４１４Ａの全体を軸まわりに１歯分だけ回転させた。しかし、帯電ワイヤー４１４Ａの全体の回転が半歯分で十分であれば、清掃部材４１７Ｈを一方向に移動させればよく、往復移動させなくてもよい。

次に、第３実施の形態に係る帯電装置４１４について図８Ａから図８Ｄを参照して説明する。なお、第３実施の形態を説明する上において、第１実施の形態と異なる構成について主に説明し、同じ構成については同一符号を付してその説明を省略する。

第３実施の形態では、図８Ａに示すように、帯電装置４１４はワイヤー位置固定部４１９と、図示しない移動部（本発明の「固定解除部」に対応）とを有している。

ワイヤー位置固定部４１９は、帯電ワイヤー４１４Ａより図８Ａにおける下方向に配置されている。移動部は、帯電ワイヤー４１４Ａの両端部を押し込んだ位置（図８Ａ参照）と帯電ワイヤー４１４Ａの両端部から離れた位置（図８Ｂ参照）との間にワイヤー位置固定部４１９を移動させる。ワイヤー位置固定部４１９を移動させる動力としては、ソレノイドや、エアシリンダーなどが用いられる。

ワイヤー位置固定部４１９は、帯電ワイヤー４１４Ａの両端部をばね部材４１７Ｃの付勢力に抗して押し込むことにより、帯電ワイヤー４１４ＡのＸ方向と直交する方向（図８Ａにおける上下方向）の位置を固定する。帯電ワイヤー４１４Ａは、ワイヤー位置固定部４１９に押し込まれることにより、ワイヤー位置固定部４１９間に張架される。これにより、帯電ワイヤー４１４Ａと帯電ワイヤー４１４Ａより下方向に配置された感光体ドラム４１３（図３参照）との間の距離が一定に維持される。

制御部１００は、帯電ワイヤー４１４Ａが軸まわりに回転される前に、ワイヤー位置固定部４１９を帯電ワイヤー４１４Ａから離れた位置に移動させて、帯電ワイヤー４１４Ａの位置の固定を解除するように移動部を制御する（図８Ｂ参照）。

制御部１００は、帯電ワイヤー４１４Ａが軸まわりに回転される場合、帯電ワイヤー４１４Ａの位置の固定を解除した状態を維持するように移動部を制御する（図８Ｃ参照）。

制御部１００は、帯電ワイヤー４１４Ａが軸まわりに回転された後に、帯電ワイヤー４１４Ａを押し込んだ位置にワイヤー位置固定部４１９を移動させて、帯電ワイヤー４１４Ａの位置を固定するように移動部を制御する（図８Ｄ参照）。

第３実施の形態に係る帯電装置４１４によれば、帯電ワイヤー４１４Ａが軸まわりに回転されるときに、ワイヤー位置固定部４１９を帯電ワイヤー４１４Ａから離れた位置に移動させるため、帯電ワイヤー４１４Ａがワイヤー位置固定部４１９と擦れ合うことがなく、摩擦による帯電ワイヤー４１４Ａの損傷などを抑制することができる。

上記各実施の形態では、回転子４１６を軸まわりに回転させるために、第１固定子４１８１等に対して回転子４１６をＸ方向に移動させる構成について説明したが、本発明はこれに限らない、回転子４１６に対して第１固定子４１８１等をＸ方向に移動させる構成であってもよい。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

４１４ 帯電装置
４１４Ａ 帯電ワイヤー
４１４Ｄ シールドケース
４１４Ｅ 壁部
４１４Ｆ 天板部
４１６，４１６Ｒ，４１６Ｌ 回転子
４１６１ 第１従動カム
４１６２ 第２従動カム
４１６３ 第３従動カム
４１６４ 第４従動カム
４１７ 駆動部
４１７Ａ，４１７Ｂ，４１７Ｄ ソレノイド
４１７Ｃ ばね部材
４１７Ｅ プランジャー
４１７Ｆ 復帰用ばね
４１７Ｇ ギヤードケーブル
４１７Ｈ 清掃部材
４１７Ｊ ブラシ部
４１８ 回転機構
４１８１ 第１固定子
４１８１Ｃ 第１主動カム
４１８２ 第２固定子
４１８２Ｃ 第２主動カム
４１８３ 第３固定子
４１８３Ｃ 第３主動カム
４１８４ 第４固定子
４１８４Ｃ 第４主動カム
４１９ ワイヤー位置固定部

Claims (9)

1. 長手方向を回転軸とする帯電ワイヤーと、
   前記長手方向における前記帯電ワイヤーの両端部に固定される回転子と、
   前記回転子を前記長手方向に移動させる駆動部と、
   前記長手方向に移動された前記回転子に接触することによって、前記回転子と、当該回転子に固定された前記帯電ワイヤーとを前記回転軸まわりに回転させる回転機構と、
   を備える、帯電装置。
2. 前記駆動部は、前記回転子を前記長手方向に往復移動させる、
   請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記駆動部は、前記回転子を前記長手方向に移動させる動力を発生させるアクチュエーターを有する、
   請求項１または２に記載の帯電装置。
4. 前記駆動部は、前記帯電ワイヤーの外周面に接しながら前記長手方向に移動することにより、前記外周面を清掃する清掃部材を有する、
   請求項１または２に記載の帯電装置。
5. 前記駆動部は、前記帯電ワイヤーと一体的に設けられ、復元力により前記回転子を前記長手方向に移動させる、ばね部材を有する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の帯電装置。
6. 前記長手方向と直交する方向における前記帯電ワイヤーの位置を固定する固定部と、
   前記回転子が前記長手方向に移動して前記帯電ワイヤーが前記回転軸まわりに回転される前に、前記帯電ワイヤーの位置の固定を解除する固定解除部と、
   を備える、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の帯電装置。
7. 前記回転機構は、
   前記回転子に対し前記長手方向の一方向に配置され、前記回転子が前記長手方向の一方向に移動された場合、前記回転子に接触して、当該回転子を前記回転軸まわりに回転させる第１固定子と、
   前記回転子に対し前記長手方向の他方向に配置され、前記回転子が前記長手方向の他方向に移動された場合、前記回転子に接触して、当該回転子を前記回転軸まわりに回転させる第２固定子と、
   を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の帯電装置。
8. 前記第１および第２固定子は、主動カムを有し、
   前記回転子は、前記主動カムに接触することで、前記回転軸まわりに回転する従動カムを有する、
   請求項７に記載の帯電装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の帯電装置を備える、
   画像形成装置。

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