コロナ放電装置及び画像形成装置
【課題】チャージワイヤ１０６の巻き取り動作を繰り返しても、必要以上にチャージワイヤ１０６の巻き取り量が多くなることを低減できる構造を実現する。
【解決手段】巻き取り制御部１０５は、巻き取りリール１１０の累積回転量をカウントし、累積回転量が増大する程、チャージワイヤ１０６の単位巻き取り長さに対する巻き取りリール１１０の回転量を減らすように、巻き取りモータ１０７を制御する。これにより、巻き取りを繰り返す毎に巻き取りリール１１０の見かけ上のリール径が増加しても、定量的なチャージワイヤ１０６の巻き取りを行える。
【解決手段】巻き取り制御部１０５は、巻き取りリール１１０の累積回転量をカウントし、累積回転量が増大する程、チャージワイヤ１０６の単位巻き取り長さに対する巻き取りリール１１０の回転量を減らすように、巻き取りモータ１０７を制御する。これにより、巻き取りを繰り返す毎に巻き取りリール１１０の見かけ上のリール径が増加しても、定量的なチャージワイヤ１０６の巻き取りを行える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャージワイヤに電圧を印加することによりコロナ放電を発生させるコロナ放電装置、及び、このようなコロナ放電装置を使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体の表面に静電的に形成したトナー像を、紙などの記録材に静電的に転写する工程を含む画像形成装置が、従来から知られている。このような画像形成装置では、像担持体の表面を一様に帯電させ、帯電した表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する。像担持体上に形成されたトナー像は、電圧を印加することにより記録材に転写される。そして、このように像担持体の表面を帯電させる帯電手段、或は、トナー像を記録材に転写する転写手段、記録材を像担持体から分離する分離手段として、コロナ放電装置が使用される。
【０００３】
コロナ放電装置は、シールド内に配設されたチャージワイヤに電圧を印加することによりコロナ放電を発生させるものである。このようなコロナ放電装置で使用されるチャージワイヤは、長時間の放電により、放電生成物の付着や浸食により劣化し、放電しにくくなる。この結果、例えば、像担持体の表面の帯電を施す場合に帯電ムラが発生する。このような帯電ムラが発生しないように、複数のチャージワイヤ列を設けて帯電能力を向上させたコロナ帯電器（コロナ放電装置）が考案されている。しかし、このような複数のチャージワイヤを設けた場合でも、長時間使用し続ければ、結局は放電により劣化していくことになり、帯電ムラが発生してしまう。また、放電生成物などの異物の付着により電流がリークし易くなる。更に、転写手段や分離手段にコロナ放電装置を使用した場合には、転写不良、分離不良などが発生する可能性がある。
【０００４】
そこで、このような帯電ムラが発生しないように、劣化したチャージワイヤを巻き取りながら、新しいチャージワイヤを送り出す機構を備えたコロナ帯電器が考案されている（特許文献１、２参照）。これら特許文献１、２に記載された構造の場合、１本のチャージワイヤを折り返して用いる事で２本のチャージワイヤに見立てている。そして、巻き取り動作を行う事で帯電能力が高く、帯電ムラが発生しにくくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０２９５０４号公報
【特許文献２】特開平６−１２４０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のようにチャージワイヤを巻き取る場合、チャージワイヤを巻き取る巻き取り部材（リール）にワイヤが順次重なっていく。このため、リールの１回転ごとにリールの見かけの外径が大きくなり、リールの１回転当たりに巻き取られるチャージワイヤの巻き取り長さも増すことになる。このため、チャージワイヤの巻き取り量に拘らず、リールを常に同じ回転量回転させてワイヤの巻き取り動作を繰り返した場合に、リールの見かけ上の外径が大きくなるため、初期の状態に比べて巻き取り量が多くなってしまう。即ち、定量的にチャージワイヤの巻き取りが行えない。この結果、ワイヤの巻き取り動作を幾度も繰り返した場合には、使用済みのチャージワイヤ部分だけでなく、新しいチャージワイヤ部分も回収してしまい、チャージワイヤの全域を使用できず（未使用部分が生じ）、効率的ではない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、チャージワイヤの巻き取り動作を繰り返しても、必要以上にチャージワイヤの巻き取り量が多くなることを低減できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シールドと、前記シールド内に配設されたチャージワイヤと、を備え、前記チャージワイヤに電圧を印加することによりコロナ放電を発生させるコロナ放電装置において、回転することにより前記チャージワイヤの巻き取りを行って、前記シールド内のチャージワイヤを移動させる巻き取り手段と、前記巻き取り手段を回転駆動する駆動手段と、前記巻き取り手段の回転を検知する回転検知手段と、前記回転検知手段の検知結果から前記巻き取り手段の累積回転量をカウントし、前記チャージワイヤの径方向の積層数が増大する程、前記チャージワイヤの単位巻き取り長さに対する前記巻き取り手段の回転量を減らすように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を有する、ことを特徴とするコロナ放電装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、チャージワイヤの径方向の積層数が増大する程、単位巻き取り長さに対する巻き取り手段の回転量を減らすようにしているため、ワイヤの巻き取り動作を繰り返しても、必要以上にワイヤの巻き取り量が多くなることを低減できる。この結果、チャージワイヤの未使用部分を少なく、或いは、なくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】第１の実施形態の一次帯電器を示す平面模式図。
【図３】同じく側面模式図。
【図４】図３のＡ部拡大図。
【図５】送り出しリールの拡大断面図。
【図６】巻き取り制御部のブロック図。
【図７】清掃部材を移動可能にした別例の構成を示す平面模式図。
【図８】同じく側面模式図。
【図９】巻き取りリールにチャージワイヤが巻き取られた状態を示す模式図。
【図１０】ワイヤの巻き取り量と巻き取りリールの回転回数との関係を示す図。
【図１１】第１の実施形態の制御を行った時の巻き取りリールの回転角度と回転回数との関係を示す図。
【図１２】第１の実施形態で、長さＭのチャージワイヤを巻き取るために必要なリール回転量Ｓを導くためのフローチャート。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る一次帯電器を示す側面模式図。
【図１４】図１３のＢ部拡大図。
【図１５】リール上下動ユニットの分解斜視図。
【図１６】リール上下動ユニットによる巻き取りリールの位置変更の一連の動作を示した模式図。
【図１７】ワイヤの巻き取り量に対する巻き取りリールの位置とリールの回転回数の関係を示した図。
【図１８】巻き取りリールにチャージワイヤを巻き取る一連の動作を示した模式図。
【図１９】図１８（ａ）の状態に於けるリール部のＦ−Ｆ断面図。
【図２０】図１８（ｂ）の状態に於けるリール部のＧ−Ｇ断面図。
【図２１】第２の実施形態で、長さＭのチャージワイヤを巻き取るために必要なリール回転量Ｓを導くためのフローチャート。
【図２２】本発明の第３の実施形態に係る一次帯電器を示す平面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図１０を用いて説明する。まず、本発明を適用する画像形成装置全体の構成について、図１を用いて説明する。
【００１２】
［画像形成装置］
図１に示すように、画像形成装置１０は、画像が形成されるための記録材（シート）を積載する上段カセット１４及び下段カセット１２を備えている。上段カセット１４内のシートは分離爪（図示せず）と給紙ローラ１１とによって１枚ずつ分離されてレジストローラ１５に給紙される。下段カセット１２内のシートは分離爪（図示せず）と給紙ローラ１３とによって１枚ずつ分離されてレジストローラ１５に給紙される。そして、レジストローラ１５に給紙された記録材の表面に画像形成部Ｐによって画像が形成される。
【００１３】
画像形成部Ｐは、感光ドラム１７、一次帯電器２５、レーザスキャナ１６、現像装置１９、転写帯電器２０、分離帯電器２１、クリーナ２６により構成される。像担持体である感光ドラム１７は、円筒状に形成され回転駆動する。そして、回転することにより、トナー像を担持する表面が移動する。帯電手段ある一次帯電器２５は、感光ドラム１７の外周面（表面）に対向配置されたコロナ放電装置により構成され、コロナ放電により感光ドラム１７の表面を所定の電位に帯電させる。
【００１４】
露光手段（静電潜像形成手段）であるレーザスキャナ１６は、後述する電気信号３７（画像データ）に基づいて変調したレーザを、一次帯電器２５により帯電された感光ドラム１７の表面に照射して、この表面に静電潜像を形成する。現像手段である現像装置１９は、感光ドラム１７の表面に対向配置され、感光ドラム１７の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像し、トナー像とする。感光ドラム１７に担持されたトナー像は、レジストローラ１５によりタイミングをとって搬送された記録材に転写部で転写される。この転写部には、コロナ放電装置により構成された転写帯電器２０が対向配置される。転写帯電器２０に所定の転写バイアスを印加することにより、トナー像が記録材に転写される。
【００１５】
トナー像が転写された記録材は、コロナ放電装置により構成される分離帯電器２１に所定の分離バイアスを印加することにより、感光ドラム１７から分離して、搬送ベルト２２により定着装置２３に搬送される。トナー像は、定着装置２３で記録材に熱定着される。その後、トナー像が定着された記録材が、排出ローラ２４によってソータ４０に排出される。
【００１６】
また、図１において符号３０は現行読み取り手段であるスキャナである。スキャナ３０は、走査光学系光源３１、プラテンガラス３２、開閉可能な原稿圧板３３、レンズ３４、光電変換素子としての受光素子３５、及び画像処理部３６を有している。走査光学系光源３１で読み取られた原稿像は画像処理部３６で処理され、鎖線で示す電気信号３７に変換されて画像形成部Ｐのレーザスキャナ１６に伝送される。
【００１７】
［コロナ放電装置］
次に、コロナ放電装置である一次帯電器２５について、図２ないし図６を用いて、より詳細に説明する。一次帯電器２５は、接地されたシールド１０３と、シールド内に配置された、タングステンワイヤに金メッキを施したチャージワイヤ１０６とを備えた、非接触方式のコロナ帯電器である。そして、チャージワイヤ１０６に高電圧を印加することにより、コロナ放電を発生させ、感光ドラム１７の表面を帯電させる。
【００１８】
チャージワイヤ１０６は、少なくとも１個所で折り返されるように配設される。本実施形態では、チャージワイヤ１０６は、図２に示すように、１個所で折り返され、シールド１０３内に２本のワイヤ１０６ａ、１０６ｂが配設される。ワイヤ１０６ａ、１０６ｂは、それぞれ感光ドラム１７の回転軸方向（表面の移動方向と交差する方向）とほぼ平行に、且つ、感光ドラム１７の回転方向に並んで配設される。一次帯電器２５は、ワイヤ１０６ａが感光ドラム１７の回転方向下流に、ワイヤ１０６ｂが感光ドラム１７の回転方向上流に、それぞれ位置するように配置される。
【００１９】
また、シールド１０３は、ワイヤ１０６ａ、１０６ｂの感光ドラム回転方向両側及び感光ドラム１７と反対側を覆うように形成されている。そして、シールド１０３に囲まれ感光ドラム１７に対向する領域を、コロナ放電を発生させる放電領域としている。一方、シールド１０３から外れた領域を非放電領域としている。
【００２０】
また、本実施形態では、一次帯電器２５をスコロトロン方式の帯電器としている。即ち、図３及び図４に示すように、チャージワイヤ１０６よりも感光ドラム１７に近い側に、ワイヤ１０６ａ、１０６ｂと平行に複数本のグリッドワイヤ１２２を配設している。したがって、感光ドラム１７の表面の帯電電位は、グリッドワイヤ１２２に加える電圧により可変とすることができる。
【００２１】
また、図２及び図３に示すように、シールド１０３のワイヤ１０６ａ、１０６ｂの配設方向両側には、駆動側ケース１０１と電極側ケース１０２とを設けている。シールド１０３の一方の端に設けた駆動側ケース１０１内には、送り出し手段である送り出しリール１０８と、巻き取り手段である巻き取りリール１１０とを設けている。一方、シールド１０３の他方の端に設けた電極側ケース１０２内には、電極リール１０９と、清掃部材１１３とを設けている。また、駆動側ケース１０１には、巻き取りリール１１０を回転駆動する巻き取りモータ１０７を固定している。
【００２２】
駆動側ケース１０１内の巻き取りリール１１０は、図２ないし図４に示すように、巻き取りリール歯車１２３に結合されている。そして、巻き取りモータ１０７の回転軸１０７ａに結合されたモータ歯車１０７ｂから巻き取りリール歯車１２３に駆動が伝達され、巻き取りリール歯車１２３に結合された巻き取りリール１１０が回転し、チャージワイヤ１０６の巻き取りを行う。また、巻き取りモータ１０７の回転軸１０７ａの回転は、回転検出手段である回転センサ１１１により検出される。
【００２３】
この回転センサ１１１は、例えば、回転軸１０７ａに固定された円周方向複数個所にスリットが入った円板（エンコーダ）と、フォトインタラプタとを備え、回転軸１０７ａの回転角度、回転回数などの回転量を検知する。回転軸１０７ａの回転量を検知できれば、歯車１０７ａ、１２３の歯数から巻き取りリール１１０の回転量を検知できる。回転センサ１１１により検知した信号は、後述する巻き取り制御部１０５に送られる。なお、このような回転検知手段は、巻き取りリール１１０の回転軸に設けても良い。
【００２４】
また、巻き取りリール１１０は、図４に示すように、リールを巻き取る溝（巻き取り部）１１０ａの幅（巻き取りリール幅）Ｌ１を、チャージワイヤ１０６のワイヤの直径ｄとほぼ同じ幅としている。また、溝１１０ａを挟むフランジ１１０ｂ、１１０ｂの外径を溝１１０ａの底面の外径ＤОよりも十分に大きくし、ワイヤ１０６を複数回フランジ１１０ｂ、１１０ｂとの間に径方向に重ねて配置できるようにしている。
【００２５】
また、巻き取りリール１１０の巻き取り方向上流には、ワイヤを溝１１０ａ内に導入するためのワイヤ支持部材１３７を配置している。ワイヤ支持部材１３７は巻き取りリール１１０の回転軸方向に付勢され、溝１１０ａと巻き取りリール１１０の回転軸方向にずれて駆動側ケース１０１内に進入するワイヤ１０６を溝１１０ａに導くようにしている。
【００２６】
また、送り出しリール１０８は、チャージワイヤ１０６を複数回巻き付けられており、このチャージワイヤ１０６を巻き取りリール１１０の巻き取り量に応じて順次送り出す。なお、送り出しリール１０８には、初期状態として、一次帯電器２５の寿命までに必要な量以上の新しいチャージワイヤ１０６が巻かれている。また、図５に示すように、送り出しリール１０８にはトルクリミッタ１５０が内包されており、巻き取りリール１０８によってチャージワイヤ１０６が巻き取られる際に、このワイヤ１０６に所定の張力を付与して、ワイヤ１０６が弛まないようにしている。尚、トルクリミッタとしては、ブレーキを用いた構成、巻き取り軸１５１と送り出しリール１０８とを中間嵌めにすることで摺擦抵抗を得る構成、その他の一般的な構成とすることができる。
【００２７】
また、図２及び図３に示すように、電極側ケース１０２内には、高圧電源１０４に接続された電極リール１０９を配置し、この電極リール１０９にチャージワイヤ１０６を掛け渡している。そして、チャージワイヤ１０６に高圧電源を印加できるようにするとともに、チャージワイヤ１０６を電極側ケース１０２内で折り返している。
【００２８】
本実施形態の場合、送り出しリール１０８、巻き取りリール１１０、駆動モータ１０７、後述する巻き取り制御部１０５（図６）により、チャージワイヤ１０６を移動させる移動手段を構成している。即ち、チャージワイヤ１０６は、駆動モータ１０７を駆動することにより巻き取りリール１１０を回転させて、チャージワイヤ１０６を巻き取る。また、この巻き取りに応じて送り出しリール１０８からチャージワイヤ１０６が送り出される。これにより、チャージワイヤ１０６が電極リール１０９を介して、図２の矢印方向に移動する。巻き取りモータ１０７は、巻き取り制御部１０５により制御され、前述の回転センサ１１１の検知結果に基づいて、回転量を正確に制御できるようになっている。
【００２９】
巻き取り制御部１０５は、図６のようにメモリ１６１と演算処理部１６４とを有する。メモリ１６１は、プリント枚数を累積加算するプリント枚数カウンタ１６１と、リール回転回数を累積加算するリール回転回数カウンタ１６３とを有する。リール回転回数カウンタ１６３は、巻き取りモータ１０７の回転量（回転センサ１１１の検知結果）から換算して巻き取りリール１１０の回転量を求めるものである。巻き取りモータ１０７の回転タイミングと回転量は、メモリ１６１に格納された値を演算処理部１６４にて演算され、処理される。
【００３０】
巻き取り制御部１０５は、巻き取りモータ１０７を制御して、チャージワイヤ１０６を、例えば、次のように移動させる。即ち、送り出しリール１０８から送り出されたワイヤは、放電領域の感光ドラム回転方向下流位置に移動する。放電領域の感光ドラム回転方向下流位置に配設されていたワイヤ１０６ａは、電極リール１０９を介して、放電領域の感光ドラム回転方向上流位置に移動する。放電領域の感光ドラム回転方向上流位置に配設されていたワイヤ１０６ｂは、駆動側ケース１０１内の巻き取りリール１１０により巻き取られる。なお、装置の特性に合わせて感光ドラム回転方向下流位置のチャージワイヤ１０６ａを巻き取り、同じく上流位置に新しいチャージワイヤ１０６ｂを供給する構成であっても良い。また、より安定した帯電性能を得るために、使用済みのチャージワイヤ１０６ａと１０６ｂの全域を巻き取る構成であっても良い。
【００３１】
このような構成とすることで、感光ドラム１７の表面を帯電させるとき、１本のチャージワイヤ１０６を、感光ドラム回転方向上流位置のワイヤ１０６ａと同じく下流位置のワイヤ１０６ｂという２本のチャージワイヤとして使用することができる。この結果、帯電能力の向上が図れ、帯電ムラが起きにくくなるようにしている。
【００３２】
また、図２及び図３に示すように、電極側ケース１０２には清掃部材１１３を設けている。清掃部材１１３は、電極リール１０９のワイヤ移動方向下流に配置されている。この清掃部材１１３は、チャージワイヤ１０６が巻き取りリール１１０により巻き取られて移動する際に、ワイヤ１０６と摺接して、このワイヤ１０６に付着した放電生成物などの異物を除去する。即ち、電極側ケース１０２に設けた清掃部材１１３は、放電領域に配設されていたワイヤ１０６ａを清掃する。このワイヤ１０６ａは、その後、ワイヤ１０６ｂとして使用されるため、このように清掃部材１１３により清掃することにより、放電による劣化を初期の段階で遅らせることができる。
【００３３】
なお、チャージワイヤ１０６を清掃する清掃部材は、図７及び図８のような構成としても良い。即ち、清掃部材１７４ａ、１７４ｂを移動させてワイヤ１０６を清掃するようにしても良い。以下、図７及び図８の構成について説明する。スクリュー１７１は、駆動側ケース１０１と電極側ケース１０２との間にワイヤ１０６ａ、１０６ｃと平行に保持されている。また、スクリュー１７１は、スクリューギア１７２を介して図示しない正逆転可能な駆動源から駆動を得て、正逆回転する（矢印ＹＥ方向）。また、スクリュー１７１には、清掃保持部材１７３が嵌合しており、スクリュー１７１のスクリュー溝に沿って矢印ＹＤ方向に動作可能である。更に清掃保持部材１７３は、腕部１７３ａ、１７３ｂを有しており、夫々に清掃部材１７４ａ、１７４ｂが取り付けてある。そのため、図示しない駆動源の正逆転回転によって、清掃部材１７４ａ、１７４ｂが矢印ＹＤ方向に移動して、ワイヤ１０６ａ、１０６ｂを清掃することが可能である。
【００３４】
［チャージワイヤの巻き取り量の制御］
図９に示すように、チャージワイヤ１０６の巻き取り量は巻き取りリール１１０の巻き取りリール径Ｄに依存する。ここで、巻き取り動作を繰り返すことで、図９に示すように、巻き取りリール１１０には使用済みのチャージワイヤ１０６が巻き取られていくため、見かけ上の巻き取りリール径Ｄが次第に大きくなっていく。図のように、巻き取りリール１１０の１回転あたり、見かけ上のリール径が、溝１１０ａの底面の外径ＤОに対し２ｄ（ｄはワイヤの直径）ずつ増加していき、見かけ上の周長も２πｄずつ増加していく。
【００３５】
図１０は、リール回転回数とワイヤの巻き取り量の関係を示した図である。グラフ２０１は、巻き取りリールの径が初期から変わらない場合のグラフであり、常に巻き取り量πＤ０で巻き取りが行える。しかし、実際には前述のようにリールの径はワイヤを巻き取っていくことで増加していくので、グラフ２０２のように巻き取り動作回数を繰り返す毎に、１回転当たりの巻き取り量が増大していく。
【００３６】
このため、本実施形態では、巻き取り量の増大を抑えるべく、巻き取りモータ１０７によって駆動する巻き取りリール１１０の回転量を制御する。即ち、回転センサ１１１の検知結果から巻き取りリール１１０の累積回転量をカウントし、チャージワイヤ１０６の径方向の積層数が増大する程、ワイヤ１０６の単位巻き取り長さに対するリール１１０の回転量を減らすように、巻き取りモータ１０７を制御する。ここで、径方向の積層数は、リール１１０の累積回転量から把握できる。また、単位巻き取り長さとは、ワイヤ１０６のうちの所定の長さである。例えば、リール１１０にワイヤ１０６が巻き取られていない初期状態から、リール１１０を１回転させた場合に巻き取られるワイヤ１０６の長さを単位巻き取り長さとする。この場合、初期状態では、単位巻き取り長さに対する巻き取りリール１１０の回転量は２π（１回転）であり、巻き取り回数が増大する毎に、単位巻き取り長さに対する巻き取りリール１１０の回転量が、ワイヤ１０６の直径分減っていく。
【００３７】
このような制御は、次の式（１）により求められる、リール１１０の累積回転回数（所定回転回数）ｎでの適正リール回転角度θを用いて行う。ここで、リール１１０にワイヤ１０６が巻き付けられていない初期状態でのリール径をＤОとし、この初期リール径ＤОでリール１１０を１回転（２π）させた場合を基準として、リール１１０の所定回転回数ｎでの回転角度θを求める。即ち、２π：ＤО＝θ：（ＤО＋２ｄ・ｎ）が成り立つようなθでリール１１０を回転させれば、ワイヤ１０６の巻き取り量が常に（累積回転回数に拘らず）一定量となる。したがって、θは次のように求められる。なお、式（１）の［］内に示す部分は、小数点以下を切り捨てた整数であることを意味する。
θ＝２πＤ０／（Ｄ０＋２ｄ・［ｎ］）［ｒａｄ］ ・・・（１）
θ：適正リール回転角度、Ｄ０：初期リール径
ｄ：チャージワイヤ１０６の直径、ｎ：累計巻き取り回数
【００３８】
式（１）から、リール１１０の累積回転回数ｎが増大する程、リール１１０の回転角度（回転量）θが小さくなることがわかる。この適正リール回転角度θと累計巻き取り回数（累積回転回数、ワイヤ１０６の径方向の積層数）ｎとの関係のグラフを図１１に示す。このような式（１）を用いて制御することにより、リール１１０の累積回転量が増大する程、チャージワイヤ１０６の単位巻き取り長さに対する巻き取りリール１１０の回転量を減らして、ワイヤ１０６の巻き取り量を常に一定量にできる。
【００３９】
［チャージワイヤの巻き取り動作について］
次にチャージワイヤ１０６の交換時の動作について説明する。上述のように、巻き取りモータ１０７を所定量回転させることで、巻き取りリール１１０が図２のような巻き取り方向に回転し、チャージワイヤ１０６が巻き取りリール１１０に巻き取られていく。更に送り出しリール１０８がチャージワイヤの張力で回転し、新しいチャージワイヤ１０６を供給する。
【００４０】
このような、巻き取りモータ１０７による回転制御をチャージワイヤ１０６の長時間の放電による劣化時に、巻き取り制御部１０５にて次のように行うことで、チャージワイヤの交換処理を行うようにしている。
【００４１】
ワイヤ巻き取り制御は、プリントジョブ中に割り込んで実施される。但し、プリント時間短縮のためにワイヤ巻き取り制御をジョブ中に実施せず、ジョブ終了後に行うものであっても良い。ここでは、図６を参照してプリントジョブ中に割り込んでワイヤ巻き取り制御を行う場合について説明する。画像形成装置１０によってプリントを開始すると、プリントイメージ数を巻き取り制御部１０５のプリント枚数カウンタ１６２にてプリント枚数を累積加算して記憶する。演算処理部１６４がプリント枚数が所定の値（巻き取り動作を行うプリント枚数）に達したと判断すると、チャージワイヤの交換モードに入る。交換モードでは、巻き取りモータ１０７を回転させることでチャージワイヤ１０６のうち、感光ドラム回転方向上流のワイヤ１０６ｂとして使用されていた部分を巻き取りリール１１０により巻き取る。このとき、同時にチャージワイヤ１０６の感光ドラム回転方向下流のワイヤ１０６ａとして使用されていた部分が、今度は同じく上流のワイヤ１０６ｂの位置に配置される。また、新しいチャージワイヤ１０６が送り出しリール１０８により送り出されることで、下流のワイヤ１０６ａにはチャージワイヤ１０６の新しい部分が配置される。
【００４２】
尚、交換モードへの移行の条件として、プリントイメージ数ではなく、一次帯電器２５の放電時間を累積加算して所定の時間に達した場合としても良い。その他、チャージワイヤ１０６に印加する電圧を計測し、この電圧が所定の値に達した場合、感光体表面の電位を表面電位計により計測することで、所定の電位以下になった場合に交換モードに入るように構成してもよい。
【００４３】
図１２は、本実施形態のリール巻き取り制御によって目的の巻き取り量Ｍ（例えば図２に示す範囲にあるチャージワイヤ１０６の長さ）を巻き取るために必要な巻き取りリール１１０の回転量ｓを決定するまでの流れの１例を示した図である。ＥＮＤまで達した時の累計リール回転量ｓだけ巻き取りリール１１０を回転駆動させる事で、目的の巻き取り量Ｍ或いはこのＭに近い量を巻き取る事ができる。なお、この巻き取り量Ｍは、前述したように、使用済みのチャージワイヤ１０６ａと１０６ｂの全域の長さとする場合もある。
【００４４】
初期状態で、巻き取り制御部１０５に巻き取り量Ｍが入力されると（Ｓ１０１）、Ｓ１０２で、リール１１０の累積回転回数ｎ及び巻き取り量Ｍを巻き取るためのリール１１０の回転量ｓがリセットされる。ここで、初期状態とは、例えば、製品の出荷時、一次帯電器２５を交換した時などである。次にＳ１０３で、リール１１０の回転回数ｎ（回）から適正リール回転角度θ及びリール１１０の見かけ上の外径Ｄを求める。そして、Ｓ１０４で、リール１１０の回転量ｓ（ｒａｄ）を累積し、残りの巻き取り量Ｍを算出する。Ｓ１０５では、残りの巻き取り量Ｍに対してリール１１０が１回転以上回転するか否かを判断する。１回転以上回転する場合には、Ｓ１０６でリールの回転回数ｎを１回増やし、Ｓ１０３に戻る。一方、Ｓ１０５でリール１１０の回転回数が１回未満であれば、言い換えれば、残りの巻き取り量Ｍがリール１１０が１回転した場合の巻き取り量に満たない場合には、計算を終了し、その時点でのｓが求める回転量ｓとなる。
【００４５】
次回以降にワイヤの巻き取り動作を行う場合には、前回の回転量ｓをリセットしてＳ１０３からスタートし、その時の巻き取り量Ｍに対する回転量ｓを求める。なお、回転回数ｎは前回の数値に累積していく（ｎはリセットしない）。
【００４６】
ここで、残りの巻き取り量Ｍがリール１１０が１回転した場合の巻き取り量に満たない場合に計算を終了する理由は、次のとおりである。リール１１０の直径は、通常小さいものであり、ワイヤ１０６の直径も小さいことを考慮すると、その時点でのリール１１０の見かけ上の直径も小さい。したがって、その時点でのリール１１０の１回転分の巻き取り量は小さく、残りの巻き取り量Ｍがこの１回転分の巻き取り量よりも少ないということは、このＭが相当に小さいことを意味する。また、ワイヤ１０６の一部は、非放電領域である駆動側ケース１０１と電極側ケース１０２内にも配置されており、この部分は放電に影響しない。このため、この想到に小さい量が巻き取られなくとも非放電領域で吸収されるか、或いは、放電領域に残るとしても極僅かであり放電には影響しない。そこで、本実施形態では、この時点で計算を終了して回転量ｓを求めている。
【００４７】
なお、非放電領域に存在するリールの長さが、リール１１０の最大巻き取り時（ワイヤ１０６が最後まで巻き取られた時）の１回転分の巻き取り量以上であるように構成すれば、巻き取り量Ｍの残りが放電領域に残ることがない。また、残りの巻き取り量Ｍがリール１１０が１回転した場合の巻き取り量に満たない場合に計算を終了せず、その量に対するリール１１０の回転角度を求めて、回転量ｓに加えるようにしても良い。
【００４８】
このようにしてチャージワイヤ１０６の交換処理を行うことで、チャージワイヤ１０６を常に安定した巻き取り量で巻き取ることができ。そのため、チャージワイヤ１０６の全域或いはほぼ全域を使用することができ、非常に経済的である。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図１３ないし図２１を用いて説明する。以下、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略または簡略にする。
【００５０】
駆動側ケース１０１内の巻き取りリール１３１は、図１３及び図１４に示すように、巻き取りリール歯車１２３に結合されている。そして、巻き取りモータ１０７の回転軸１０７ａに結合されたモータ歯車１０７ｂから中間歯車１３２ｂを介して、巻き取りリール歯車１２３に駆動が伝達される。そして、巻き取りリール歯車１２３に結合された巻き取りリール１３１が回転し、チャージワイヤ１０６の巻き取りを行う。また、巻き取りモータ１０７の回転軸１０７ａの回転は、回転検出手段である回転センサ１１１により検出される。また、チャージワイヤ１０６は、ワイヤ支持部材１３７に保持されて巻き取りリール１３１に巻き取られる。
【００５１】
本実施形態の場合、巻き取りリール１３１は、回転軸方向に複数本のチャージワイヤ１０６を並べて配置できる巻き取り部であるリール部１３１ａを備える。また、巻き取りリール１３１によるチャージワイヤ１０６の巻き取り時に、巻き取りリール１３１を回転軸方向に往復移動させ、チャージワイヤ１０６をリール部１３１ａに回転軸方向に並べて配置する往復移動手段である、リール上下動ユニット１４０を有する。そして、巻き取り制御部１０５は、リール上下動ユニット１４０の移動方向が変わった場合に、移動方向が変わる前よりも巻き取りリール１３１の回転量を減らすように、巻き取りモータ１０７を制御する。なお、本実施形態の上下とは、回転軸方向に往復移動する方向である。
【００５２】
より具体的に説明する。まず、リール部１３１ａは、前述の第１の実施形態の溝１１０ａに比べて回転軸方向の長さが十分に大きく形成され、回転軸方向に複数本のチャージワイヤ１０６を並べて配置できるようにしている。即ち、リール部１３１ａは、リール幅Ｌ２を有しており、巻き取りリール幅Ｌ２はチャージワイヤ１０６のワイヤ径ｄよりも十分に大きい。そのため、第１の実施形態よりも巻き取りリール１３１により多くのチャージワイヤ１６０を巻き取り可能であり、一次帯電器２５の長寿命化やチャージワイヤ１０６を交換するためのメンテナンスの間隔を長くできるなどのメリットがある。
【００５３】
また、リール上下動ユニット１４０は、巻き取りリール１３１と同軸上に配置された、リール上下動歯車１３３、上方カム１３４、下方カム１３５、及び、中間歯車１３２ｂと同軸上に配置された上下動中間歯車１３２ａを備える。上下動中間歯車１３２ａ及び中間歯車１３２ｂの回転軸は、巻き取りリール１３１の回転軸と平行で、上下動歯車１３２ａがリール上下動歯車１３３と、中間歯車１３２ｂが巻き取りリール歯車１２３と、それぞれ歯合する。
【００５４】
また、上下動歯車１３２ａと中間歯車１３２ｂとは、歯数が異なる。また、リール上下動歯車１３３と巻き取りリール歯車１２３とも、歯数が異なる。したがって、モータ１０７ｂから駆動が伝達され、上下動歯車１３２ａと中間歯車１３２ｂとが回転すると、それぞれの歯車と歯合するリール上下動歯車１３３と巻き取りリール歯車１２３とが、異なる回転速度で回転駆動する。本実施形態では、巻き取りリール歯車１２３は、リール上下動歯車１３３に対して回転速度が十分に大きくなるように設定されている。即ち、リール上下動歯車１３３の方が巻き取りリール歯車１２３よりも歯数を多くしている。要するに、上方カム１３４は、巻き取りリール１３１に対して非常に回転が遅い。
【００５５】
また、上方カム１３４及び下方カム１３５は互いに対向する面をそれぞれカム面とし、カム面同士を当接させるように配置している。本実施形態では、それぞれのカム面は、回転軸方向に直角な面に対して同じ角度傾斜させている。また、上方カム１３４はリール上下動歯車１３３に結合し、下方カム１３５は巻き取りリール歯車１２３上に設けられている。また、上方カム１３４はリール上下動歯車１３３とともに回転するが、下方カム１３５は巻き取りリール歯車１２３と共に回転しない。したがって、上述のように、リール上下動歯車１３３が回転駆動することにより、両カムのカム面がずれて、上方カム１３４と下方カム１３５とが回転軸方向に相対移動する。
【００５６】
本実施形態では、上方カム１３４及びリール上下動歯車１３３が回転軸方向に移動不能とし、下方カム１３５及び巻き取りリール歯車１２３が回転軸方向に移動可能としている。この結果、巻き取りリール１３１は、回転するとともに回転軸方向に移動する。なお、巻き取りリール歯車１２３がこのように回転軸方向に移動しても、中間歯車１３２ｂとの噛合が外れないように、中間歯車１３２ｂの回転軸方向の長さを大きくしている。
【００５７】
また、巻き取りリール１３１の上方カム１３４と反対側（図１３、１４の下方）には上下動加圧バネ１３６が配置され、巻き取りリール１３１を上方カム１３４側（図の上方）に付勢している。この結果、巻き取りリール歯車１２３に結合した巻き取りリール１３１が回転するとともに回転軸方向に移動し、チャージワイヤ１０６の巻き取り位置を回転軸方向に移動させる。
【００５８】
以下、図１５を用いて、リール上下動ユニット１４０をより詳細に説明する。前述の通り、リール上下動歯車１３３と上方カム１３４、巻き取りリール歯車１２３と巻き取りリール１３１は、それぞれ結合されており、巻き取り軸１３８に装着される。下方カム１３５は巻き取り軸１３８のＤカット部１３８ａに回動不可能に支持される。リール上下動歯車１３３と上方カム１３４、巻き取りリール歯車１２３と巻き取りリール１３１は、巻き取り軸１３８に対して回動可能に支持される。
【００５９】
巻き取りリール１３１の下部には上下動加圧バネ１３６が配置され、更に下部に配置されている止め輪１３９が巻き取り軸１３８の溝部１３８ｂに固定される。それによって、リール上下動歯車１３３や上方カム１３４などの、止め輪１３９の上部に位置するパーツ郡１５０、及び、上下動加圧バネ１３６が、巻き取り軸１３８に回転もしくは摺動可能に、或いは、回転不能に支持されている。また、パーツ郡１５０は、上下動加圧バネ１３６によってＹＡ方向に加圧される。そのため、上方カム１３４と下方カム１３５は、常に接触した状態となる。上方カム１３５は、ＹＢ方向にもっとも凸になっている上方カム凸部１３４ａを有し、下方カム１３５は、ＹＡ方向にもっとも凸になっている下方カム凸部１３５ａを有する。
【００６０】
［チャージワイヤの巻き取り動作について］
次に図１６を参照して巻き取りリール１３１におけるチャージワイヤ１０６の巻き取り動作について説明する。図１６（イ）は、上方カム凸部１３４ａと下方カム凸部１３５ａが巻き取り軸１３８を中心に対称となるように位置している状態を示している。そのため、上下動加圧バネ１３６によって上方に加圧されている巻き取りリール１３１は、最も矢印ＹＡ側に配置された状態である。上方カム１３４がこの位置にいる場合には、チャージワイヤ１０６は巻き取りリール１３１のリール部１３１ａの最下部（最もＹＢ側）で巻き取られるように設定されている。
【００６１】
図１６（イ）の状態から巻き取り動作を行うと、上方カム１３４が矢印ＹＣ方向に回動し、上方カム凸部１３４ａが下方カム凸部１３５ａの方向へ近づいていき、下方カム１３５のカムの斜面を登っていく。そして、徐々に下方カム１３５がＹＢ方向に移動すると共に巻き取りリール１３１も移動する。その時のＹＢ方向への移動量は、巻き取りリール１３１の１回転あたり、チャージワイヤ１０６のワイヤ径ｄづつ移動するように、上方カム１３４と下方カム１３５のカム形状、及び、歯車１３３、１２３の歯数が設定されている。
【００６２】
上方カム１３４は、更に回動して図１６（ロ）の状態を経由したのち、図１６（ハ）の状態になる。図１６（ハ）の状態は、上方カム凸部１３４ａが下方カム凸部１３５ａに達したことで、下方カム１３５と巻き取りリール１３１が最もＹＢ側に配置された状態を示している。この状態の場合には、チャージワイヤ１０６は巻き取りリール１３１のリール部１３１ａの最上部（最もＹＡ側）で巻き取られるように設定されている。
【００６３】
更に上方カムが回動されると、上方カム凸部１３４ａが下方カム凸部１３５ａから遠のくため、上下動加圧バネ１３６によって下方カム１３５と巻き取りリール１３１がＹＡ方向に押し上げられ、図１６（二）の状態を経由して、再び図１６（イ）の状態に戻る。このように上方カム１３４と下方カム１３５によって上記動作を繰り返すことで使用済みのチャージワイヤ１０６を巻き取りリール１３１のリール部１３１ａの全域に均等に巻きつけることができる。
【００６４】
次に本実施形態で使用した数値を用いて説明する。チャージワイヤ１０６のチャージワイヤ径ｄが０．１ｍｍ、巻き取りリール１３１のリール幅Ｌ２が１ｍｍ且つリール径が１５ｍｍで使用した。この場合、図１６（イ）の状態から巻き取り動作を開始すると、上方カム１３４によって巻き取りリール１３１がＹＢ方向に移動する。その時、巻き取りリール１３１が１周する毎にチャージワイヤ１０６の巻き取り位置が約０．１ｍｍずつずれる。そして、巻き取りリール１３１が図１６（ハ）の位置に達した時には、巻き取りリールにはチャージワイヤ１０６が１０回分（Ｌ２／ｄ＝１０）巻き取られており、リール幅Ｌ２の径は初期の１５ｍｍから１５．２ｍｍになっている。図１７に示すようにリールの回転回数が１０回達するごとにリールの高さ方向の移動方向が切り替わる。即ち、リール上下動ユニット１４０移動方向が変わる。
【００６５】
次に図１８ないし図２０を参照して巻き取りリール１３１によるチャージワイヤ１０６の巻き取りの一連の動作について説明する。図１８（ａ）は、巻き取りリール１３１にチャージワイヤ１０６がＬ２の幅を有するリール部１３１ａの全域に均等に巻き取られている状態の図である。図１８（ａ）時のリール部１３１ａにおけるＦ−Ｆ断面図を図１９に示す。巻き取りリール１３１のリール径ＤОにチャージワイヤ１０６の集合体であるチャージワイヤ帯１６０が幅ｘを有して巻き取られている。チャージワイヤ帯１６０は、図１８（ａ）の状態になるまでに既に使用され回収されたチャージワイヤである。ここでは巻き取りリール１３１のリール径ＤОとチャージワイヤ帯１６０の帯の幅ｘとを合わせたときのリール径（ＤО＋２ｘ）をＤ（ｎ）と呼称する。
【００６６】
図１８（ａ）において巻き取りリール１３１は、矢印ＹＡ方向に最も寄っている状態である（図１６（イ）の状態）。この状態では、ワイヤ支持部材１３７を介して巻き取りリール１３１に巻き取られるチャージワイヤ１０６は、図のようにリール部１３１ａの下限位置で巻き取られる。図１８（ａ）から巻き取り動作を開始すると、巻き取りリール１３１が回動してチャージワイヤ１０６を回収すると同時に前述の上方カムギア１３４によって巻き取りリール１３１が矢印ＹＢ方向に移動を開始する。
【００６７】
図１８（ｂ）は、図１８（ａ）から数回巻き取り動作を行った状態である（図１６（ロ）の状態）。図１８（ａ）から新たに巻き取った箇所のリール径は、図２０に示すようにチャージワイヤのワイヤ径ｄによって、（Ｄ（ｎ）＋２ｄ）となる。更に巻き取り動作を行うと、図１８（ｃ）のように巻き取りリール１３１が矢印ＹＢ方向に最も寄った状態になる（図１６の（ハ）の状態）。このとき、チャージワイヤ１０６の巻き取り位置はリール部１３１ａの上限位置となり、リール部１３１ａの全域のリール径が（Ｄ（ｎ）＋２ｄ）となる。
【００６８】
更に巻き取り動作を行うと、図１８（ｄ）のように巻き取りリール１３１が上方カムギア１３４によって矢印ＹＡ方向に移動する。そのときの新たな巻き取り箇所のリール径は、（Ｄ（ｎ）＋４ｄ）となる。即ち、チャージワイヤ１０６の巻き取り位置がリール部１３１ａの上限位置と下限位置に達する毎にリール径は２ｄづつ増していく（チャージワイヤ１０６の径方向の積層数が増大する）。上述の図１８（ａ）〜図１８（ｄ）の動作を繰り返しながらチャージワイヤ１０６が巻き取られていく。
【００６９】
次にチャージワイヤの定量巻き取り制御について説明する。上記のとおり、本実施形態の一次帯電器２５は、チャージワイヤ１０６が巻き取りリール１３１のリール部１３１ａ（巻き取り幅Ｌ２）の上限位置と下限位置に達する毎にリール径Ｄ（ｎ）が増えていく。そのため、巻き取り回数とリール径の増加の関係を鑑みて巻き取りリール１３１の適正な回転角度を決める必要がある。巻き取りリール１３１の適正回転数Ｎは次の式（２）で求められる。なお、式（２）の［］内に示す部分は、小数点以下を切り捨てた整数であることを意味する。
θ＝２πＤ０／（Ｄ０＋２ｄ［ｄ・ｎ／Ｌ２］）［ｒａｄ］ ・・・（２）
θ：適正リール回転角度、Ｄ０：初期リール径、Ｌ２：巻き取りリール幅
ｄ：チャージワイヤ径、ｎ：累計リール回転回数
【００７０】
ここで、式（２）の導入について説明する。基本的には前述の式（１）と同じであるが、式（２）ではリール幅Ｌ２を考慮する点で、式（１）と異なる。即ち、式（１）の「ｎ」が式（２）では、「ｄ・ｎ／Ｌ２」となっている点が異なる。したがって、この「ｄ・ｎ／Ｌ２」について説明する。
【００７１】
まず、「ｄ・ｎ」は、累計巻き取り回数ｎで、ワイヤ１０６がリール部１３１ａの回転軸方向に並べられた場合の、この回転軸方向の長さである。したがって、「ｄ・ｎ／Ｌ２」は、「ｄ・ｎ」がＬ２と同じであれば、「１」となる。即ち、式（１）での巻き取り回数１回に相当する。上述のように［］内に示す部分は、小数点以下を切り捨てた整数であることから、「ｄ・ｎ」がＬ２に対して整数倍である場合に、その整数が式（１）での巻き取り回数に相当することになる。つまり、「ｄ・ｎ／Ｌ２」は、チャージワイヤ１０６の巻き取り位置がリール部１３１ａの上限位置或いは下限位置に達して移動方向が切り替わった場合に、リール径が増大することを意味している。したがって、上記式（２）から得られる適性リール回転角度θ毎に、巻き取りモータ１０７を制御することで一定量のワイヤ供給を行うことができる。
【００７２】
図２１は、本実施形態のリール巻き取り制御によって目的の巻き取り量Ｍ（例えば図２に示す範囲にあるチャージワイヤ１０６の長さ）を巻き取るために必要な巻き取りリール１３１の回転量ｓを決定するまでの流れの１例を示した図である。ＥＮＤまで達した時の累計リール回転量ｓだけ巻き取りリール１３１を回転駆動させる事で、目的の巻き取り量Ｍ或いはこのＭに近い量を巻き取る事ができる。なお、この巻き取り量Ｍは、前述したように、使用済みのチャージワイヤ１０６ａと１０６ｂの全域の長さとする場合もある。
【００７３】
初期状態で、巻き取り制御部１０５に巻き取り量Ｍが入力されると（Ｓ２０１）、Ｓ２０２で、リール１３１の累積回転回数ｎ及び巻き取り量Ｍを巻き取るためのリール１３１の回転量ｓがリセットされる。次にＳ２０３で、リール１３１の回転回数ｎ（回）から適正リール回転角度θ及びリール１３１の見かけ上の外径Ｄを求める。そして、Ｓ２０４で、リール１３１の回転量ｓ（ｒａｄ）を累積し、残りの巻き取り量Ｍを算出する。Ｓ２０５では、残りの巻き取り量Ｍに対してリール１３１が１回転以上回転するか否かを判断する。１回転以上回転する場合には、Ｓ２０６でリールの回転回数ｎを１回増やし、Ｓ１０３に戻る。一方、Ｓ１０５でリール１１０の回転回数が１回未満であれば、言い換えれば、残りの巻き取り量Ｍがリール１１０が１回転した場合の巻き取り量に満たない場合には、計算を終了し、その時点でのｓが求める回転量ｓとなる。なお、図２１に示したフローはＳ２０３の処理が異なるだけで、基本的に図１２のフローと同じである。したがって、その他の図１２で説明した点については、図２１のフローにも適用可能である。
【００７４】
本実施形態の場合、第１の実施形態よりも巻き取りリール１３１により多くのチャージワイヤ１６０を巻き取り可能であり、一次帯電器２５の長寿命化やチャージワイヤ１０６を交換するためのメンテナンスの間隔を長くできるなどのメリットがある。なお、上述の説明では、リール上下動ユニット１４０により巻き取りリール１３１を移動させているが、チャージワイヤ１０６を巻き取りリール１３１に対して移動するようにしても良い。要は、巻き取りリール１３１によるチャージワイヤ１０６の巻き取り時に、巻き取りリール１３とチャージワイヤ１０６とを、リール１３１の回転軸方向に相対的に往復移動させれば良い。その他の構成及び作用は、第１の実施形態と同様である。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
次に本発明の第３の実施形態について図２２を用いて説明する。以下、第１、２の実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１、２の実施形態と同様の構成については、説明を省略または簡略にする。
【００７６】
本実施形態の一次帯電器２５は、チャージワイヤ１０６を折り返さずに１本で使用した場合の構成である。このために、送り出しリール１０８は電極側ケース１０２に配置される。また、送り出しリール１０８に高圧電源１０４を接続している。また、第１若しくは第２の実施例と同様に送り出しリール１０８には図５に示すようにトルクリミッタ１５０が内包されている。
【００７７】
このような本実施形態の構成においても、ワイヤ１０６の巻き取りにより、巻き取りリール１１０の見かけ上の外径の増大によって巻き取り量が増えるため、ワイヤを全域使い切れない可能性があり、本発明を適用することは有効である。ワイヤの巻き取り制御は、巻き取りリール１１０の構成によって、第１の実施形態若しくは第２の実施形態と同様の制御を採用可能である。
【００７８】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、本発明を一次帯電器に適用した構成について説明したが、その他のコロナ放電装置にも、勿論適用可能である。例えば、転写帯電器２０、分離帯電器２１に本発明を適用することも可能である。これにより、転写不良や分離不良の発生を抑制できる。また、上述の各実施形態では、単色のカラー画像形成装置に本発明を適用した場合について説明したが、複数の色を用いた、例えばフルカラーの画像形成装置にも本発明を適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７９】
１０・・・画像形成装置、１７・・・感光ドラム（像担持体）、２５・・・一次帯電器（コロナ放電装置、帯電手段）、１０１・・・駆動側ケース、１０２・・・電極側ケース、１０５・・・巻き取り制御部、１０６・・・チャージワイヤ、１０７・・・巻き取りモータ（駆動手段）、１０８・・・送り出しリール（送り出し手段）、１０９・・・電極リール、１１０、１３１・・・巻き取りリール（巻き取り手段）、１１３・・・清掃部材、１３１ａ・・・リール部（巻き取り部）、１４０・・・リール上下動ユニット（往復移動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャージワイヤに電圧を印加することによりコロナ放電を発生させるコロナ放電装置、及び、このようなコロナ放電装置を使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体の表面に静電的に形成したトナー像を、紙などの記録材に静電的に転写する工程を含む画像形成装置が、従来から知られている。このような画像形成装置では、像担持体の表面を一様に帯電させ、帯電した表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する。像担持体上に形成されたトナー像は、電圧を印加することにより記録材に転写される。そして、このように像担持体の表面を帯電させる帯電手段、或は、トナー像を記録材に転写する転写手段、記録材を像担持体から分離する分離手段として、コロナ放電装置が使用される。
【０００３】
コロナ放電装置は、シールド内に配設されたチャージワイヤに電圧を印加することによりコロナ放電を発生させるものである。このようなコロナ放電装置で使用されるチャージワイヤは、長時間の放電により、放電生成物の付着や浸食により劣化し、放電しにくくなる。この結果、例えば、像担持体の表面の帯電を施す場合に帯電ムラが発生する。このような帯電ムラが発生しないように、複数のチャージワイヤ列を設けて帯電能力を向上させたコロナ帯電器（コロナ放電装置）が考案されている。しかし、このような複数のチャージワイヤを設けた場合でも、長時間使用し続ければ、結局は放電により劣化していくことになり、帯電ムラが発生してしまう。また、放電生成物などの異物の付着により電流がリークし易くなる。更に、転写手段や分離手段にコロナ放電装置を使用した場合には、転写不良、分離不良などが発生する可能性がある。
【０００４】
そこで、このような帯電ムラが発生しないように、劣化したチャージワイヤを巻き取りながら、新しいチャージワイヤを送り出す機構を備えたコロナ帯電器が考案されている（特許文献１、２参照）。これら特許文献１、２に記載された構造の場合、１本のチャージワイヤを折り返して用いる事で２本のチャージワイヤに見立てている。そして、巻き取り動作を行う事で帯電能力が高く、帯電ムラが発生しにくくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０２９５０４号公報
【特許文献２】特開平６−１２４０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のようにチャージワイヤを巻き取る場合、チャージワイヤを巻き取る巻き取り部材（リール）にワイヤが順次重なっていく。このため、リールの１回転ごとにリールの見かけの外径が大きくなり、リールの１回転当たりに巻き取られるチャージワイヤの巻き取り長さも増すことになる。このため、チャージワイヤの巻き取り量に拘らず、リールを常に同じ回転量回転させてワイヤの巻き取り動作を繰り返した場合に、リールの見かけ上の外径が大きくなるため、初期の状態に比べて巻き取り量が多くなってしまう。即ち、定量的にチャージワイヤの巻き取りが行えない。この結果、ワイヤの巻き取り動作を幾度も繰り返した場合には、使用済みのチャージワイヤ部分だけでなく、新しいチャージワイヤ部分も回収してしまい、チャージワイヤの全域を使用できず（未使用部分が生じ）、効率的ではない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、チャージワイヤの巻き取り動作を繰り返しても、必要以上にチャージワイヤの巻き取り量が多くなることを低減できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シールドと、前記シールド内に配設されたチャージワイヤと、を備え、前記チャージワイヤに電圧を印加することによりコロナ放電を発生させるコロナ放電装置において、回転することにより前記チャージワイヤの巻き取りを行って、前記シールド内のチャージワイヤを移動させる巻き取り手段と、前記巻き取り手段を回転駆動する駆動手段と、前記巻き取り手段の回転を検知する回転検知手段と、前記回転検知手段の検知結果から前記巻き取り手段の累積回転量をカウントし、前記チャージワイヤの径方向の積層数が増大する程、前記チャージワイヤの単位巻き取り長さに対する前記巻き取り手段の回転量を減らすように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を有する、ことを特徴とするコロナ放電装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、チャージワイヤの径方向の積層数が増大する程、単位巻き取り長さに対する巻き取り手段の回転量を減らすようにしているため、ワイヤの巻き取り動作を繰り返しても、必要以上にワイヤの巻き取り量が多くなることを低減できる。この結果、チャージワイヤの未使用部分を少なく、或いは、なくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】第１の実施形態の一次帯電器を示す平面模式図。
【図３】同じく側面模式図。
【図４】図３のＡ部拡大図。
【図５】送り出しリールの拡大断面図。
【図６】巻き取り制御部のブロック図。
【図７】清掃部材を移動可能にした別例の構成を示す平面模式図。
【図８】同じく側面模式図。
【図９】巻き取りリールにチャージワイヤが巻き取られた状態を示す模式図。
【図１０】ワイヤの巻き取り量と巻き取りリールの回転回数との関係を示す図。
【図１１】第１の実施形態の制御を行った時の巻き取りリールの回転角度と回転回数との関係を示す図。
【図１２】第１の実施形態で、長さＭのチャージワイヤを巻き取るために必要なリール回転量Ｓを導くためのフローチャート。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る一次帯電器を示す側面模式図。
【図１４】図１３のＢ部拡大図。
【図１５】リール上下動ユニットの分解斜視図。
【図１６】リール上下動ユニットによる巻き取りリールの位置変更の一連の動作を示した模式図。
【図１７】ワイヤの巻き取り量に対する巻き取りリールの位置とリールの回転回数の関係を示した図。
【図１８】巻き取りリールにチャージワイヤを巻き取る一連の動作を示した模式図。
【図１９】図１８（ａ）の状態に於けるリール部のＦ−Ｆ断面図。
【図２０】図１８（ｂ）の状態に於けるリール部のＧ−Ｇ断面図。
【図２１】第２の実施形態で、長さＭのチャージワイヤを巻き取るために必要なリール回転量Ｓを導くためのフローチャート。
【図２２】本発明の第３の実施形態に係る一次帯電器を示す平面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図１０を用いて説明する。まず、本発明を適用する画像形成装置全体の構成について、図１を用いて説明する。
【００１２】
［画像形成装置］
図１に示すように、画像形成装置１０は、画像が形成されるための記録材（シート）を積載する上段カセット１４及び下段カセット１２を備えている。上段カセット１４内のシートは分離爪（図示せず）と給紙ローラ１１とによって１枚ずつ分離されてレジストローラ１５に給紙される。下段カセット１２内のシートは分離爪（図示せず）と給紙ローラ１３とによって１枚ずつ分離されてレジストローラ１５に給紙される。そして、レジストローラ１５に給紙された記録材の表面に画像形成部Ｐによって画像が形成される。
【００１３】
画像形成部Ｐは、感光ドラム１７、一次帯電器２５、レーザスキャナ１６、現像装置１９、転写帯電器２０、分離帯電器２１、クリーナ２６により構成される。像担持体である感光ドラム１７は、円筒状に形成され回転駆動する。そして、回転することにより、トナー像を担持する表面が移動する。帯電手段ある一次帯電器２５は、感光ドラム１７の外周面（表面）に対向配置されたコロナ放電装置により構成され、コロナ放電により感光ドラム１７の表面を所定の電位に帯電させる。
【００１４】
露光手段（静電潜像形成手段）であるレーザスキャナ１６は、後述する電気信号３７（画像データ）に基づいて変調したレーザを、一次帯電器２５により帯電された感光ドラム１７の表面に照射して、この表面に静電潜像を形成する。現像手段である現像装置１９は、感光ドラム１７の表面に対向配置され、感光ドラム１７の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像し、トナー像とする。感光ドラム１７に担持されたトナー像は、レジストローラ１５によりタイミングをとって搬送された記録材に転写部で転写される。この転写部には、コロナ放電装置により構成された転写帯電器２０が対向配置される。転写帯電器２０に所定の転写バイアスを印加することにより、トナー像が記録材に転写される。
【００１５】
トナー像が転写された記録材は、コロナ放電装置により構成される分離帯電器２１に所定の分離バイアスを印加することにより、感光ドラム１７から分離して、搬送ベルト２２により定着装置２３に搬送される。トナー像は、定着装置２３で記録材に熱定着される。その後、トナー像が定着された記録材が、排出ローラ２４によってソータ４０に排出される。
【００１６】
また、図１において符号３０は現行読み取り手段であるスキャナである。スキャナ３０は、走査光学系光源３１、プラテンガラス３２、開閉可能な原稿圧板３３、レンズ３４、光電変換素子としての受光素子３５、及び画像処理部３６を有している。走査光学系光源３１で読み取られた原稿像は画像処理部３６で処理され、鎖線で示す電気信号３７に変換されて画像形成部Ｐのレーザスキャナ１６に伝送される。
【００１７】
［コロナ放電装置］
次に、コロナ放電装置である一次帯電器２５について、図２ないし図６を用いて、より詳細に説明する。一次帯電器２５は、接地されたシールド１０３と、シールド内に配置された、タングステンワイヤに金メッキを施したチャージワイヤ１０６とを備えた、非接触方式のコロナ帯電器である。そして、チャージワイヤ１０６に高電圧を印加することにより、コロナ放電を発生させ、感光ドラム１７の表面を帯電させる。
【００１８】
チャージワイヤ１０６は、少なくとも１個所で折り返されるように配設される。本実施形態では、チャージワイヤ１０６は、図２に示すように、１個所で折り返され、シールド１０３内に２本のワイヤ１０６ａ、１０６ｂが配設される。ワイヤ１０６ａ、１０６ｂは、それぞれ感光ドラム１７の回転軸方向（表面の移動方向と交差する方向）とほぼ平行に、且つ、感光ドラム１７の回転方向に並んで配設される。一次帯電器２５は、ワイヤ１０６ａが感光ドラム１７の回転方向下流に、ワイヤ１０６ｂが感光ドラム１７の回転方向上流に、それぞれ位置するように配置される。
【００１９】
また、シールド１０３は、ワイヤ１０６ａ、１０６ｂの感光ドラム回転方向両側及び感光ドラム１７と反対側を覆うように形成されている。そして、シールド１０３に囲まれ感光ドラム１７に対向する領域を、コロナ放電を発生させる放電領域としている。一方、シールド１０３から外れた領域を非放電領域としている。
【００２０】
また、本実施形態では、一次帯電器２５をスコロトロン方式の帯電器としている。即ち、図３及び図４に示すように、チャージワイヤ１０６よりも感光ドラム１７に近い側に、ワイヤ１０６ａ、１０６ｂと平行に複数本のグリッドワイヤ１２２を配設している。したがって、感光ドラム１７の表面の帯電電位は、グリッドワイヤ１２２に加える電圧により可変とすることができる。
【００２１】
また、図２及び図３に示すように、シールド１０３のワイヤ１０６ａ、１０６ｂの配設方向両側には、駆動側ケース１０１と電極側ケース１０２とを設けている。シールド１０３の一方の端に設けた駆動側ケース１０１内には、送り出し手段である送り出しリール１０８と、巻き取り手段である巻き取りリール１１０とを設けている。一方、シールド１０３の他方の端に設けた電極側ケース１０２内には、電極リール１０９と、清掃部材１１３とを設けている。また、駆動側ケース１０１には、巻き取りリール１１０を回転駆動する巻き取りモータ１０７を固定している。
【００２２】
駆動側ケース１０１内の巻き取りリール１１０は、図２ないし図４に示すように、巻き取りリール歯車１２３に結合されている。そして、巻き取りモータ１０７の回転軸１０７ａに結合されたモータ歯車１０７ｂから巻き取りリール歯車１２３に駆動が伝達され、巻き取りリール歯車１２３に結合された巻き取りリール１１０が回転し、チャージワイヤ１０６の巻き取りを行う。また、巻き取りモータ１０７の回転軸１０７ａの回転は、回転検出手段である回転センサ１１１により検出される。
【００２３】
この回転センサ１１１は、例えば、回転軸１０７ａに固定された円周方向複数個所にスリットが入った円板（エンコーダ）と、フォトインタラプタとを備え、回転軸１０７ａの回転角度、回転回数などの回転量を検知する。回転軸１０７ａの回転量を検知できれば、歯車１０７ａ、１２３の歯数から巻き取りリール１１０の回転量を検知できる。回転センサ１１１により検知した信号は、後述する巻き取り制御部１０５に送られる。なお、このような回転検知手段は、巻き取りリール１１０の回転軸に設けても良い。
【００２４】
また、巻き取りリール１１０は、図４に示すように、リールを巻き取る溝（巻き取り部）１１０ａの幅（巻き取りリール幅）Ｌ１を、チャージワイヤ１０６のワイヤの直径ｄとほぼ同じ幅としている。また、溝１１０ａを挟むフランジ１１０ｂ、１１０ｂの外径を溝１１０ａの底面の外径ＤОよりも十分に大きくし、ワイヤ１０６を複数回フランジ１１０ｂ、１１０ｂとの間に径方向に重ねて配置できるようにしている。
【００２５】
また、巻き取りリール１１０の巻き取り方向上流には、ワイヤを溝１１０ａ内に導入するためのワイヤ支持部材１３７を配置している。ワイヤ支持部材１３７は巻き取りリール１１０の回転軸方向に付勢され、溝１１０ａと巻き取りリール１１０の回転軸方向にずれて駆動側ケース１０１内に進入するワイヤ１０６を溝１１０ａに導くようにしている。
【００２６】
また、送り出しリール１０８は、チャージワイヤ１０６を複数回巻き付けられており、このチャージワイヤ１０６を巻き取りリール１１０の巻き取り量に応じて順次送り出す。なお、送り出しリール１０８には、初期状態として、一次帯電器２５の寿命までに必要な量以上の新しいチャージワイヤ１０６が巻かれている。また、図５に示すように、送り出しリール１０８にはトルクリミッタ１５０が内包されており、巻き取りリール１０８によってチャージワイヤ１０６が巻き取られる際に、このワイヤ１０６に所定の張力を付与して、ワイヤ１０６が弛まないようにしている。尚、トルクリミッタとしては、ブレーキを用いた構成、巻き取り軸１５１と送り出しリール１０８とを中間嵌めにすることで摺擦抵抗を得る構成、その他の一般的な構成とすることができる。
【００２７】
また、図２及び図３に示すように、電極側ケース１０２内には、高圧電源１０４に接続された電極リール１０９を配置し、この電極リール１０９にチャージワイヤ１０６を掛け渡している。そして、チャージワイヤ１０６に高圧電源を印加できるようにするとともに、チャージワイヤ１０６を電極側ケース１０２内で折り返している。
【００２８】
本実施形態の場合、送り出しリール１０８、巻き取りリール１１０、駆動モータ１０７、後述する巻き取り制御部１０５（図６）により、チャージワイヤ１０６を移動させる移動手段を構成している。即ち、チャージワイヤ１０６は、駆動モータ１０７を駆動することにより巻き取りリール１１０を回転させて、チャージワイヤ１０６を巻き取る。また、この巻き取りに応じて送り出しリール１０８からチャージワイヤ１０６が送り出される。これにより、チャージワイヤ１０６が電極リール１０９を介して、図２の矢印方向に移動する。巻き取りモータ１０７は、巻き取り制御部１０５により制御され、前述の回転センサ１１１の検知結果に基づいて、回転量を正確に制御できるようになっている。
【００２９】
巻き取り制御部１０５は、図６のようにメモリ１６１と演算処理部１６４とを有する。メモリ１６１は、プリント枚数を累積加算するプリント枚数カウンタ１６１と、リール回転回数を累積加算するリール回転回数カウンタ１６３とを有する。リール回転回数カウンタ１６３は、巻き取りモータ１０７の回転量（回転センサ１１１の検知結果）から換算して巻き取りリール１１０の回転量を求めるものである。巻き取りモータ１０７の回転タイミングと回転量は、メモリ１６１に格納された値を演算処理部１６４にて演算され、処理される。
【００３０】
巻き取り制御部１０５は、巻き取りモータ１０７を制御して、チャージワイヤ１０６を、例えば、次のように移動させる。即ち、送り出しリール１０８から送り出されたワイヤは、放電領域の感光ドラム回転方向下流位置に移動する。放電領域の感光ドラム回転方向下流位置に配設されていたワイヤ１０６ａは、電極リール１０９を介して、放電領域の感光ドラム回転方向上流位置に移動する。放電領域の感光ドラム回転方向上流位置に配設されていたワイヤ１０６ｂは、駆動側ケース１０１内の巻き取りリール１１０により巻き取られる。なお、装置の特性に合わせて感光ドラム回転方向下流位置のチャージワイヤ１０６ａを巻き取り、同じく上流位置に新しいチャージワイヤ１０６ｂを供給する構成であっても良い。また、より安定した帯電性能を得るために、使用済みのチャージワイヤ１０６ａと１０６ｂの全域を巻き取る構成であっても良い。
【００３１】
このような構成とすることで、感光ドラム１７の表面を帯電させるとき、１本のチャージワイヤ１０６を、感光ドラム回転方向上流位置のワイヤ１０６ａと同じく下流位置のワイヤ１０６ｂという２本のチャージワイヤとして使用することができる。この結果、帯電能力の向上が図れ、帯電ムラが起きにくくなるようにしている。
【００３２】
また、図２及び図３に示すように、電極側ケース１０２には清掃部材１１３を設けている。清掃部材１１３は、電極リール１０９のワイヤ移動方向下流に配置されている。この清掃部材１１３は、チャージワイヤ１０６が巻き取りリール１１０により巻き取られて移動する際に、ワイヤ１０６と摺接して、このワイヤ１０６に付着した放電生成物などの異物を除去する。即ち、電極側ケース１０２に設けた清掃部材１１３は、放電領域に配設されていたワイヤ１０６ａを清掃する。このワイヤ１０６ａは、その後、ワイヤ１０６ｂとして使用されるため、このように清掃部材１１３により清掃することにより、放電による劣化を初期の段階で遅らせることができる。
【００３３】
なお、チャージワイヤ１０６を清掃する清掃部材は、図７及び図８のような構成としても良い。即ち、清掃部材１７４ａ、１７４ｂを移動させてワイヤ１０６を清掃するようにしても良い。以下、図７及び図８の構成について説明する。スクリュー１７１は、駆動側ケース１０１と電極側ケース１０２との間にワイヤ１０６ａ、１０６ｃと平行に保持されている。また、スクリュー１７１は、スクリューギア１７２を介して図示しない正逆転可能な駆動源から駆動を得て、正逆回転する（矢印ＹＥ方向）。また、スクリュー１７１には、清掃保持部材１７３が嵌合しており、スクリュー１７１のスクリュー溝に沿って矢印ＹＤ方向に動作可能である。更に清掃保持部材１７３は、腕部１７３ａ、１７３ｂを有しており、夫々に清掃部材１７４ａ、１７４ｂが取り付けてある。そのため、図示しない駆動源の正逆転回転によって、清掃部材１７４ａ、１７４ｂが矢印ＹＤ方向に移動して、ワイヤ１０６ａ、１０６ｂを清掃することが可能である。
【００３４】
［チャージワイヤの巻き取り量の制御］
図９に示すように、チャージワイヤ１０６の巻き取り量は巻き取りリール１１０の巻き取りリール径Ｄに依存する。ここで、巻き取り動作を繰り返すことで、図９に示すように、巻き取りリール１１０には使用済みのチャージワイヤ１０６が巻き取られていくため、見かけ上の巻き取りリール径Ｄが次第に大きくなっていく。図のように、巻き取りリール１１０の１回転あたり、見かけ上のリール径が、溝１１０ａの底面の外径ＤОに対し２ｄ（ｄはワイヤの直径）ずつ増加していき、見かけ上の周長も２πｄずつ増加していく。
【００３５】
図１０は、リール回転回数とワイヤの巻き取り量の関係を示した図である。グラフ２０１は、巻き取りリールの径が初期から変わらない場合のグラフであり、常に巻き取り量πＤ０で巻き取りが行える。しかし、実際には前述のようにリールの径はワイヤを巻き取っていくことで増加していくので、グラフ２０２のように巻き取り動作回数を繰り返す毎に、１回転当たりの巻き取り量が増大していく。
【００３６】
このため、本実施形態では、巻き取り量の増大を抑えるべく、巻き取りモータ１０７によって駆動する巻き取りリール１１０の回転量を制御する。即ち、回転センサ１１１の検知結果から巻き取りリール１１０の累積回転量をカウントし、チャージワイヤ１０６の径方向の積層数が増大する程、ワイヤ１０６の単位巻き取り長さに対するリール１１０の回転量を減らすように、巻き取りモータ１０７を制御する。ここで、径方向の積層数は、リール１１０の累積回転量から把握できる。また、単位巻き取り長さとは、ワイヤ１０６のうちの所定の長さである。例えば、リール１１０にワイヤ１０６が巻き取られていない初期状態から、リール１１０を１回転させた場合に巻き取られるワイヤ１０６の長さを単位巻き取り長さとする。この場合、初期状態では、単位巻き取り長さに対する巻き取りリール１１０の回転量は２π（１回転）であり、巻き取り回数が増大する毎に、単位巻き取り長さに対する巻き取りリール１１０の回転量が、ワイヤ１０６の直径分減っていく。
【００３７】
このような制御は、次の式（１）により求められる、リール１１０の累積回転回数（所定回転回数）ｎでの適正リール回転角度θを用いて行う。ここで、リール１１０にワイヤ１０６が巻き付けられていない初期状態でのリール径をＤОとし、この初期リール径ＤОでリール１１０を１回転（２π）させた場合を基準として、リール１１０の所定回転回数ｎでの回転角度θを求める。即ち、２π：ＤО＝θ：（ＤО＋２ｄ・ｎ）が成り立つようなθでリール１１０を回転させれば、ワイヤ１０６の巻き取り量が常に（累積回転回数に拘らず）一定量となる。したがって、θは次のように求められる。なお、式（１）の［］内に示す部分は、小数点以下を切り捨てた整数であることを意味する。
θ＝２πＤ０／（Ｄ０＋２ｄ・［ｎ］）［ｒａｄ］ ・・・（１）
θ：適正リール回転角度、Ｄ０：初期リール径
ｄ：チャージワイヤ１０６の直径、ｎ：累計巻き取り回数
【００３８】
式（１）から、リール１１０の累積回転回数ｎが増大する程、リール１１０の回転角度（回転量）θが小さくなることがわかる。この適正リール回転角度θと累計巻き取り回数（累積回転回数、ワイヤ１０６の径方向の積層数）ｎとの関係のグラフを図１１に示す。このような式（１）を用いて制御することにより、リール１１０の累積回転量が増大する程、チャージワイヤ１０６の単位巻き取り長さに対する巻き取りリール１１０の回転量を減らして、ワイヤ１０６の巻き取り量を常に一定量にできる。
【００３９】
［チャージワイヤの巻き取り動作について］
次にチャージワイヤ１０６の交換時の動作について説明する。上述のように、巻き取りモータ１０７を所定量回転させることで、巻き取りリール１１０が図２のような巻き取り方向に回転し、チャージワイヤ１０６が巻き取りリール１１０に巻き取られていく。更に送り出しリール１０８がチャージワイヤの張力で回転し、新しいチャージワイヤ１０６を供給する。
【００４０】
このような、巻き取りモータ１０７による回転制御をチャージワイヤ１０６の長時間の放電による劣化時に、巻き取り制御部１０５にて次のように行うことで、チャージワイヤの交換処理を行うようにしている。
【００４１】
ワイヤ巻き取り制御は、プリントジョブ中に割り込んで実施される。但し、プリント時間短縮のためにワイヤ巻き取り制御をジョブ中に実施せず、ジョブ終了後に行うものであっても良い。ここでは、図６を参照してプリントジョブ中に割り込んでワイヤ巻き取り制御を行う場合について説明する。画像形成装置１０によってプリントを開始すると、プリントイメージ数を巻き取り制御部１０５のプリント枚数カウンタ１６２にてプリント枚数を累積加算して記憶する。演算処理部１６４がプリント枚数が所定の値（巻き取り動作を行うプリント枚数）に達したと判断すると、チャージワイヤの交換モードに入る。交換モードでは、巻き取りモータ１０７を回転させることでチャージワイヤ１０６のうち、感光ドラム回転方向上流のワイヤ１０６ｂとして使用されていた部分を巻き取りリール１１０により巻き取る。このとき、同時にチャージワイヤ１０６の感光ドラム回転方向下流のワイヤ１０６ａとして使用されていた部分が、今度は同じく上流のワイヤ１０６ｂの位置に配置される。また、新しいチャージワイヤ１０６が送り出しリール１０８により送り出されることで、下流のワイヤ１０６ａにはチャージワイヤ１０６の新しい部分が配置される。
【００４２】
尚、交換モードへの移行の条件として、プリントイメージ数ではなく、一次帯電器２５の放電時間を累積加算して所定の時間に達した場合としても良い。その他、チャージワイヤ１０６に印加する電圧を計測し、この電圧が所定の値に達した場合、感光体表面の電位を表面電位計により計測することで、所定の電位以下になった場合に交換モードに入るように構成してもよい。
【００４３】
図１２は、本実施形態のリール巻き取り制御によって目的の巻き取り量Ｍ（例えば図２に示す範囲にあるチャージワイヤ１０６の長さ）を巻き取るために必要な巻き取りリール１１０の回転量ｓを決定するまでの流れの１例を示した図である。ＥＮＤまで達した時の累計リール回転量ｓだけ巻き取りリール１１０を回転駆動させる事で、目的の巻き取り量Ｍ或いはこのＭに近い量を巻き取る事ができる。なお、この巻き取り量Ｍは、前述したように、使用済みのチャージワイヤ１０６ａと１０６ｂの全域の長さとする場合もある。
【００４４】
初期状態で、巻き取り制御部１０５に巻き取り量Ｍが入力されると（Ｓ１０１）、Ｓ１０２で、リール１１０の累積回転回数ｎ及び巻き取り量Ｍを巻き取るためのリール１１０の回転量ｓがリセットされる。ここで、初期状態とは、例えば、製品の出荷時、一次帯電器２５を交換した時などである。次にＳ１０３で、リール１１０の回転回数ｎ（回）から適正リール回転角度θ及びリール１１０の見かけ上の外径Ｄを求める。そして、Ｓ１０４で、リール１１０の回転量ｓ（ｒａｄ）を累積し、残りの巻き取り量Ｍを算出する。Ｓ１０５では、残りの巻き取り量Ｍに対してリール１１０が１回転以上回転するか否かを判断する。１回転以上回転する場合には、Ｓ１０６でリールの回転回数ｎを１回増やし、Ｓ１０３に戻る。一方、Ｓ１０５でリール１１０の回転回数が１回未満であれば、言い換えれば、残りの巻き取り量Ｍがリール１１０が１回転した場合の巻き取り量に満たない場合には、計算を終了し、その時点でのｓが求める回転量ｓとなる。
【００４５】
次回以降にワイヤの巻き取り動作を行う場合には、前回の回転量ｓをリセットしてＳ１０３からスタートし、その時の巻き取り量Ｍに対する回転量ｓを求める。なお、回転回数ｎは前回の数値に累積していく（ｎはリセットしない）。
【００４６】
ここで、残りの巻き取り量Ｍがリール１１０が１回転した場合の巻き取り量に満たない場合に計算を終了する理由は、次のとおりである。リール１１０の直径は、通常小さいものであり、ワイヤ１０６の直径も小さいことを考慮すると、その時点でのリール１１０の見かけ上の直径も小さい。したがって、その時点でのリール１１０の１回転分の巻き取り量は小さく、残りの巻き取り量Ｍがこの１回転分の巻き取り量よりも少ないということは、このＭが相当に小さいことを意味する。また、ワイヤ１０６の一部は、非放電領域である駆動側ケース１０１と電極側ケース１０２内にも配置されており、この部分は放電に影響しない。このため、この想到に小さい量が巻き取られなくとも非放電領域で吸収されるか、或いは、放電領域に残るとしても極僅かであり放電には影響しない。そこで、本実施形態では、この時点で計算を終了して回転量ｓを求めている。
【００４７】
なお、非放電領域に存在するリールの長さが、リール１１０の最大巻き取り時（ワイヤ１０６が最後まで巻き取られた時）の１回転分の巻き取り量以上であるように構成すれば、巻き取り量Ｍの残りが放電領域に残ることがない。また、残りの巻き取り量Ｍがリール１１０が１回転した場合の巻き取り量に満たない場合に計算を終了せず、その量に対するリール１１０の回転角度を求めて、回転量ｓに加えるようにしても良い。
【００４８】
このようにしてチャージワイヤ１０６の交換処理を行うことで、チャージワイヤ１０６を常に安定した巻き取り量で巻き取ることができ。そのため、チャージワイヤ１０６の全域或いはほぼ全域を使用することができ、非常に経済的である。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図１３ないし図２１を用いて説明する。以下、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略または簡略にする。
【００５０】
駆動側ケース１０１内の巻き取りリール１３１は、図１３及び図１４に示すように、巻き取りリール歯車１２３に結合されている。そして、巻き取りモータ１０７の回転軸１０７ａに結合されたモータ歯車１０７ｂから中間歯車１３２ｂを介して、巻き取りリール歯車１２３に駆動が伝達される。そして、巻き取りリール歯車１２３に結合された巻き取りリール１３１が回転し、チャージワイヤ１０６の巻き取りを行う。また、巻き取りモータ１０７の回転軸１０７ａの回転は、回転検出手段である回転センサ１１１により検出される。また、チャージワイヤ１０６は、ワイヤ支持部材１３７に保持されて巻き取りリール１３１に巻き取られる。
【００５１】
本実施形態の場合、巻き取りリール１３１は、回転軸方向に複数本のチャージワイヤ１０６を並べて配置できる巻き取り部であるリール部１３１ａを備える。また、巻き取りリール１３１によるチャージワイヤ１０６の巻き取り時に、巻き取りリール１３１を回転軸方向に往復移動させ、チャージワイヤ１０６をリール部１３１ａに回転軸方向に並べて配置する往復移動手段である、リール上下動ユニット１４０を有する。そして、巻き取り制御部１０５は、リール上下動ユニット１４０の移動方向が変わった場合に、移動方向が変わる前よりも巻き取りリール１３１の回転量を減らすように、巻き取りモータ１０７を制御する。なお、本実施形態の上下とは、回転軸方向に往復移動する方向である。
【００５２】
より具体的に説明する。まず、リール部１３１ａは、前述の第１の実施形態の溝１１０ａに比べて回転軸方向の長さが十分に大きく形成され、回転軸方向に複数本のチャージワイヤ１０６を並べて配置できるようにしている。即ち、リール部１３１ａは、リール幅Ｌ２を有しており、巻き取りリール幅Ｌ２はチャージワイヤ１０６のワイヤ径ｄよりも十分に大きい。そのため、第１の実施形態よりも巻き取りリール１３１により多くのチャージワイヤ１６０を巻き取り可能であり、一次帯電器２５の長寿命化やチャージワイヤ１０６を交換するためのメンテナンスの間隔を長くできるなどのメリットがある。
【００５３】
また、リール上下動ユニット１４０は、巻き取りリール１３１と同軸上に配置された、リール上下動歯車１３３、上方カム１３４、下方カム１３５、及び、中間歯車１３２ｂと同軸上に配置された上下動中間歯車１３２ａを備える。上下動中間歯車１３２ａ及び中間歯車１３２ｂの回転軸は、巻き取りリール１３１の回転軸と平行で、上下動歯車１３２ａがリール上下動歯車１３３と、中間歯車１３２ｂが巻き取りリール歯車１２３と、それぞれ歯合する。
【００５４】
また、上下動歯車１３２ａと中間歯車１３２ｂとは、歯数が異なる。また、リール上下動歯車１３３と巻き取りリール歯車１２３とも、歯数が異なる。したがって、モータ１０７ｂから駆動が伝達され、上下動歯車１３２ａと中間歯車１３２ｂとが回転すると、それぞれの歯車と歯合するリール上下動歯車１３３と巻き取りリール歯車１２３とが、異なる回転速度で回転駆動する。本実施形態では、巻き取りリール歯車１２３は、リール上下動歯車１３３に対して回転速度が十分に大きくなるように設定されている。即ち、リール上下動歯車１３３の方が巻き取りリール歯車１２３よりも歯数を多くしている。要するに、上方カム１３４は、巻き取りリール１３１に対して非常に回転が遅い。
【００５５】
また、上方カム１３４及び下方カム１３５は互いに対向する面をそれぞれカム面とし、カム面同士を当接させるように配置している。本実施形態では、それぞれのカム面は、回転軸方向に直角な面に対して同じ角度傾斜させている。また、上方カム１３４はリール上下動歯車１３３に結合し、下方カム１３５は巻き取りリール歯車１２３上に設けられている。また、上方カム１３４はリール上下動歯車１３３とともに回転するが、下方カム１３５は巻き取りリール歯車１２３と共に回転しない。したがって、上述のように、リール上下動歯車１３３が回転駆動することにより、両カムのカム面がずれて、上方カム１３４と下方カム１３５とが回転軸方向に相対移動する。
【００５６】
本実施形態では、上方カム１３４及びリール上下動歯車１３３が回転軸方向に移動不能とし、下方カム１３５及び巻き取りリール歯車１２３が回転軸方向に移動可能としている。この結果、巻き取りリール１３１は、回転するとともに回転軸方向に移動する。なお、巻き取りリール歯車１２３がこのように回転軸方向に移動しても、中間歯車１３２ｂとの噛合が外れないように、中間歯車１３２ｂの回転軸方向の長さを大きくしている。
【００５７】
また、巻き取りリール１３１の上方カム１３４と反対側（図１３、１４の下方）には上下動加圧バネ１３６が配置され、巻き取りリール１３１を上方カム１３４側（図の上方）に付勢している。この結果、巻き取りリール歯車１２３に結合した巻き取りリール１３１が回転するとともに回転軸方向に移動し、チャージワイヤ１０６の巻き取り位置を回転軸方向に移動させる。
【００５８】
以下、図１５を用いて、リール上下動ユニット１４０をより詳細に説明する。前述の通り、リール上下動歯車１３３と上方カム１３４、巻き取りリール歯車１２３と巻き取りリール１３１は、それぞれ結合されており、巻き取り軸１３８に装着される。下方カム１３５は巻き取り軸１３８のＤカット部１３８ａに回動不可能に支持される。リール上下動歯車１３３と上方カム１３４、巻き取りリール歯車１２３と巻き取りリール１３１は、巻き取り軸１３８に対して回動可能に支持される。
【００５９】
巻き取りリール１３１の下部には上下動加圧バネ１３６が配置され、更に下部に配置されている止め輪１３９が巻き取り軸１３８の溝部１３８ｂに固定される。それによって、リール上下動歯車１３３や上方カム１３４などの、止め輪１３９の上部に位置するパーツ郡１５０、及び、上下動加圧バネ１３６が、巻き取り軸１３８に回転もしくは摺動可能に、或いは、回転不能に支持されている。また、パーツ郡１５０は、上下動加圧バネ１３６によってＹＡ方向に加圧される。そのため、上方カム１３４と下方カム１３５は、常に接触した状態となる。上方カム１３５は、ＹＢ方向にもっとも凸になっている上方カム凸部１３４ａを有し、下方カム１３５は、ＹＡ方向にもっとも凸になっている下方カム凸部１３５ａを有する。
【００６０】
［チャージワイヤの巻き取り動作について］
次に図１６を参照して巻き取りリール１３１におけるチャージワイヤ１０６の巻き取り動作について説明する。図１６（イ）は、上方カム凸部１３４ａと下方カム凸部１３５ａが巻き取り軸１３８を中心に対称となるように位置している状態を示している。そのため、上下動加圧バネ１３６によって上方に加圧されている巻き取りリール１３１は、最も矢印ＹＡ側に配置された状態である。上方カム１３４がこの位置にいる場合には、チャージワイヤ１０６は巻き取りリール１３１のリール部１３１ａの最下部（最もＹＢ側）で巻き取られるように設定されている。
【００６１】
図１６（イ）の状態から巻き取り動作を行うと、上方カム１３４が矢印ＹＣ方向に回動し、上方カム凸部１３４ａが下方カム凸部１３５ａの方向へ近づいていき、下方カム１３５のカムの斜面を登っていく。そして、徐々に下方カム１３５がＹＢ方向に移動すると共に巻き取りリール１３１も移動する。その時のＹＢ方向への移動量は、巻き取りリール１３１の１回転あたり、チャージワイヤ１０６のワイヤ径ｄづつ移動するように、上方カム１３４と下方カム１３５のカム形状、及び、歯車１３３、１２３の歯数が設定されている。
【００６２】
上方カム１３４は、更に回動して図１６（ロ）の状態を経由したのち、図１６（ハ）の状態になる。図１６（ハ）の状態は、上方カム凸部１３４ａが下方カム凸部１３５ａに達したことで、下方カム１３５と巻き取りリール１３１が最もＹＢ側に配置された状態を示している。この状態の場合には、チャージワイヤ１０６は巻き取りリール１３１のリール部１３１ａの最上部（最もＹＡ側）で巻き取られるように設定されている。
【００６３】
更に上方カムが回動されると、上方カム凸部１３４ａが下方カム凸部１３５ａから遠のくため、上下動加圧バネ１３６によって下方カム１３５と巻き取りリール１３１がＹＡ方向に押し上げられ、図１６（二）の状態を経由して、再び図１６（イ）の状態に戻る。このように上方カム１３４と下方カム１３５によって上記動作を繰り返すことで使用済みのチャージワイヤ１０６を巻き取りリール１３１のリール部１３１ａの全域に均等に巻きつけることができる。
【００６４】
次に本実施形態で使用した数値を用いて説明する。チャージワイヤ１０６のチャージワイヤ径ｄが０．１ｍｍ、巻き取りリール１３１のリール幅Ｌ２が１ｍｍ且つリール径が１５ｍｍで使用した。この場合、図１６（イ）の状態から巻き取り動作を開始すると、上方カム１３４によって巻き取りリール１３１がＹＢ方向に移動する。その時、巻き取りリール１３１が１周する毎にチャージワイヤ１０６の巻き取り位置が約０．１ｍｍずつずれる。そして、巻き取りリール１３１が図１６（ハ）の位置に達した時には、巻き取りリールにはチャージワイヤ１０６が１０回分（Ｌ２／ｄ＝１０）巻き取られており、リール幅Ｌ２の径は初期の１５ｍｍから１５．２ｍｍになっている。図１７に示すようにリールの回転回数が１０回達するごとにリールの高さ方向の移動方向が切り替わる。即ち、リール上下動ユニット１４０移動方向が変わる。
【００６５】
次に図１８ないし図２０を参照して巻き取りリール１３１によるチャージワイヤ１０６の巻き取りの一連の動作について説明する。図１８（ａ）は、巻き取りリール１３１にチャージワイヤ１０６がＬ２の幅を有するリール部１３１ａの全域に均等に巻き取られている状態の図である。図１８（ａ）時のリール部１３１ａにおけるＦ−Ｆ断面図を図１９に示す。巻き取りリール１３１のリール径ＤОにチャージワイヤ１０６の集合体であるチャージワイヤ帯１６０が幅ｘを有して巻き取られている。チャージワイヤ帯１６０は、図１８（ａ）の状態になるまでに既に使用され回収されたチャージワイヤである。ここでは巻き取りリール１３１のリール径ＤОとチャージワイヤ帯１６０の帯の幅ｘとを合わせたときのリール径（ＤО＋２ｘ）をＤ（ｎ）と呼称する。
【００６６】
図１８（ａ）において巻き取りリール１３１は、矢印ＹＡ方向に最も寄っている状態である（図１６（イ）の状態）。この状態では、ワイヤ支持部材１３７を介して巻き取りリール１３１に巻き取られるチャージワイヤ１０６は、図のようにリール部１３１ａの下限位置で巻き取られる。図１８（ａ）から巻き取り動作を開始すると、巻き取りリール１３１が回動してチャージワイヤ１０６を回収すると同時に前述の上方カムギア１３４によって巻き取りリール１３１が矢印ＹＢ方向に移動を開始する。
【００６７】
図１８（ｂ）は、図１８（ａ）から数回巻き取り動作を行った状態である（図１６（ロ）の状態）。図１８（ａ）から新たに巻き取った箇所のリール径は、図２０に示すようにチャージワイヤのワイヤ径ｄによって、（Ｄ（ｎ）＋２ｄ）となる。更に巻き取り動作を行うと、図１８（ｃ）のように巻き取りリール１３１が矢印ＹＢ方向に最も寄った状態になる（図１６の（ハ）の状態）。このとき、チャージワイヤ１０６の巻き取り位置はリール部１３１ａの上限位置となり、リール部１３１ａの全域のリール径が（Ｄ（ｎ）＋２ｄ）となる。
【００６８】
更に巻き取り動作を行うと、図１８（ｄ）のように巻き取りリール１３１が上方カムギア１３４によって矢印ＹＡ方向に移動する。そのときの新たな巻き取り箇所のリール径は、（Ｄ（ｎ）＋４ｄ）となる。即ち、チャージワイヤ１０６の巻き取り位置がリール部１３１ａの上限位置と下限位置に達する毎にリール径は２ｄづつ増していく（チャージワイヤ１０６の径方向の積層数が増大する）。上述の図１８（ａ）〜図１８（ｄ）の動作を繰り返しながらチャージワイヤ１０６が巻き取られていく。
【００６９】
次にチャージワイヤの定量巻き取り制御について説明する。上記のとおり、本実施形態の一次帯電器２５は、チャージワイヤ１０６が巻き取りリール１３１のリール部１３１ａ（巻き取り幅Ｌ２）の上限位置と下限位置に達する毎にリール径Ｄ（ｎ）が増えていく。そのため、巻き取り回数とリール径の増加の関係を鑑みて巻き取りリール１３１の適正な回転角度を決める必要がある。巻き取りリール１３１の適正回転数Ｎは次の式（２）で求められる。なお、式（２）の［］内に示す部分は、小数点以下を切り捨てた整数であることを意味する。
θ＝２πＤ０／（Ｄ０＋２ｄ［ｄ・ｎ／Ｌ２］）［ｒａｄ］ ・・・（２）
θ：適正リール回転角度、Ｄ０：初期リール径、Ｌ２：巻き取りリール幅
ｄ：チャージワイヤ径、ｎ：累計リール回転回数
【００７０】
ここで、式（２）の導入について説明する。基本的には前述の式（１）と同じであるが、式（２）ではリール幅Ｌ２を考慮する点で、式（１）と異なる。即ち、式（１）の「ｎ」が式（２）では、「ｄ・ｎ／Ｌ２」となっている点が異なる。したがって、この「ｄ・ｎ／Ｌ２」について説明する。
【００７１】
まず、「ｄ・ｎ」は、累計巻き取り回数ｎで、ワイヤ１０６がリール部１３１ａの回転軸方向に並べられた場合の、この回転軸方向の長さである。したがって、「ｄ・ｎ／Ｌ２」は、「ｄ・ｎ」がＬ２と同じであれば、「１」となる。即ち、式（１）での巻き取り回数１回に相当する。上述のように［］内に示す部分は、小数点以下を切り捨てた整数であることから、「ｄ・ｎ」がＬ２に対して整数倍である場合に、その整数が式（１）での巻き取り回数に相当することになる。つまり、「ｄ・ｎ／Ｌ２」は、チャージワイヤ１０６の巻き取り位置がリール部１３１ａの上限位置或いは下限位置に達して移動方向が切り替わった場合に、リール径が増大することを意味している。したがって、上記式（２）から得られる適性リール回転角度θ毎に、巻き取りモータ１０７を制御することで一定量のワイヤ供給を行うことができる。
【００７２】
図２１は、本実施形態のリール巻き取り制御によって目的の巻き取り量Ｍ（例えば図２に示す範囲にあるチャージワイヤ１０６の長さ）を巻き取るために必要な巻き取りリール１３１の回転量ｓを決定するまでの流れの１例を示した図である。ＥＮＤまで達した時の累計リール回転量ｓだけ巻き取りリール１３１を回転駆動させる事で、目的の巻き取り量Ｍ或いはこのＭに近い量を巻き取る事ができる。なお、この巻き取り量Ｍは、前述したように、使用済みのチャージワイヤ１０６ａと１０６ｂの全域の長さとする場合もある。
【００７３】
初期状態で、巻き取り制御部１０５に巻き取り量Ｍが入力されると（Ｓ２０１）、Ｓ２０２で、リール１３１の累積回転回数ｎ及び巻き取り量Ｍを巻き取るためのリール１３１の回転量ｓがリセットされる。次にＳ２０３で、リール１３１の回転回数ｎ（回）から適正リール回転角度θ及びリール１３１の見かけ上の外径Ｄを求める。そして、Ｓ２０４で、リール１３１の回転量ｓ（ｒａｄ）を累積し、残りの巻き取り量Ｍを算出する。Ｓ２０５では、残りの巻き取り量Ｍに対してリール１３１が１回転以上回転するか否かを判断する。１回転以上回転する場合には、Ｓ２０６でリールの回転回数ｎを１回増やし、Ｓ１０３に戻る。一方、Ｓ１０５でリール１１０の回転回数が１回未満であれば、言い換えれば、残りの巻き取り量Ｍがリール１１０が１回転した場合の巻き取り量に満たない場合には、計算を終了し、その時点でのｓが求める回転量ｓとなる。なお、図２１に示したフローはＳ２０３の処理が異なるだけで、基本的に図１２のフローと同じである。したがって、その他の図１２で説明した点については、図２１のフローにも適用可能である。
【００７４】
本実施形態の場合、第１の実施形態よりも巻き取りリール１３１により多くのチャージワイヤ１６０を巻き取り可能であり、一次帯電器２５の長寿命化やチャージワイヤ１０６を交換するためのメンテナンスの間隔を長くできるなどのメリットがある。なお、上述の説明では、リール上下動ユニット１４０により巻き取りリール１３１を移動させているが、チャージワイヤ１０６を巻き取りリール１３１に対して移動するようにしても良い。要は、巻き取りリール１３１によるチャージワイヤ１０６の巻き取り時に、巻き取りリール１３とチャージワイヤ１０６とを、リール１３１の回転軸方向に相対的に往復移動させれば良い。その他の構成及び作用は、第１の実施形態と同様である。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
次に本発明の第３の実施形態について図２２を用いて説明する。以下、第１、２の実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１、２の実施形態と同様の構成については、説明を省略または簡略にする。
【００７６】
本実施形態の一次帯電器２５は、チャージワイヤ１０６を折り返さずに１本で使用した場合の構成である。このために、送り出しリール１０８は電極側ケース１０２に配置される。また、送り出しリール１０８に高圧電源１０４を接続している。また、第１若しくは第２の実施例と同様に送り出しリール１０８には図５に示すようにトルクリミッタ１５０が内包されている。
【００７７】
このような本実施形態の構成においても、ワイヤ１０６の巻き取りにより、巻き取りリール１１０の見かけ上の外径の増大によって巻き取り量が増えるため、ワイヤを全域使い切れない可能性があり、本発明を適用することは有効である。ワイヤの巻き取り制御は、巻き取りリール１１０の構成によって、第１の実施形態若しくは第２の実施形態と同様の制御を採用可能である。
【００７８】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、本発明を一次帯電器に適用した構成について説明したが、その他のコロナ放電装置にも、勿論適用可能である。例えば、転写帯電器２０、分離帯電器２１に本発明を適用することも可能である。これにより、転写不良や分離不良の発生を抑制できる。また、上述の各実施形態では、単色のカラー画像形成装置に本発明を適用した場合について説明したが、複数の色を用いた、例えばフルカラーの画像形成装置にも本発明を適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７９】
１０・・・画像形成装置、１７・・・感光ドラム（像担持体）、２５・・・一次帯電器（コロナ放電装置、帯電手段）、１０１・・・駆動側ケース、１０２・・・電極側ケース、１０５・・・巻き取り制御部、１０６・・・チャージワイヤ、１０７・・・巻き取りモータ（駆動手段）、１０８・・・送り出しリール（送り出し手段）、１０９・・・電極リール、１１０、１３１・・・巻き取りリール（巻き取り手段）、１１３・・・清掃部材、１３１ａ・・・リール部（巻き取り部）、１４０・・・リール上下動ユニット（往復移動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドと、前記シールド内に配設されたチャージワイヤと、を備え、前記チャージワイヤに電圧を印加することによりコロナ放電を発生させるコロナ放電装置において、
回転することにより前記チャージワイヤの巻き取りを行って、前記シールド内のチャージワイヤを移動させる巻き取り手段と、
前記巻き取り手段を回転駆動する駆動手段と、
前記巻き取り手段の回転を検知する回転検知手段と、
前記回転検知手段の検知結果から前記巻き取り手段の累積回転量をカウントし、前記チャージワイヤの径方向の積層数が増大する程、前記チャージワイヤの単位巻き取り長さに対する前記巻き取り手段の回転量を減らすように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を有する、
ことを特徴とするコロナ放電装置。
【請求項２】
前記巻き取り手段は、回転軸方向に複数本の前記チャージワイヤを並べて配置できる巻き取り部を備え、
前記巻き取り手段による前記チャージワイヤの巻き取り時に、前記巻き取り手段と前記チャージワイヤとを前記回転軸方向に相対的に往復移動させ、前記チャージワイヤを前記巻き取り部に前記回転軸方向に並べて配置する往復移動手段を有し、
前記制御手段は、前記往復移動手段の移動方向が変わった場合に、前記移動方向が変わる前よりも前記巻き取り手段の回転量を減らすように、前記駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のコロナ放電装置。
【請求項３】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像形成手段により前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、を備えた画像形成装置において、
前記帯電手段は、請求項１又は２に記載のコロナ放電装置で、コロナ放電により前記像担持体の表面を帯電させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
シールドと、前記シールド内に配設されたチャージワイヤと、を備え、前記チャージワイヤに電圧を印加することによりコロナ放電を発生させるコロナ放電装置において、
回転することにより前記チャージワイヤの巻き取りを行って、前記シールド内のチャージワイヤを移動させる巻き取り手段と、
前記巻き取り手段を回転駆動する駆動手段と、
前記巻き取り手段の回転を検知する回転検知手段と、
前記回転検知手段の検知結果から前記巻き取り手段の累積回転量をカウントし、前記チャージワイヤの径方向の積層数が増大する程、前記チャージワイヤの単位巻き取り長さに対する前記巻き取り手段の回転量を減らすように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を有する、
ことを特徴とするコロナ放電装置。
【請求項２】
前記巻き取り手段は、回転軸方向に複数本の前記チャージワイヤを並べて配置できる巻き取り部を備え、
前記巻き取り手段による前記チャージワイヤの巻き取り時に、前記巻き取り手段と前記チャージワイヤとを前記回転軸方向に相対的に往復移動させ、前記チャージワイヤを前記巻き取り部に前記回転軸方向に並べて配置する往復移動手段を有し、
前記制御手段は、前記往復移動手段の移動方向が変わった場合に、前記移動方向が変わる前よりも前記巻き取り手段の回転量を減らすように、前記駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のコロナ放電装置。
【請求項３】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像形成手段により前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、を備えた画像形成装置において、
前記帯電手段は、請求項１又は２に記載のコロナ放電装置で、コロナ放電により前記像担持体の表面を帯電させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−１０８４３７（Ｐ２０１２−１０８４３７Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９０１８（Ｐ２０１０−２５９０１８）
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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