帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】コンパクトに安価に形成でき、被帯電体と制御電極との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に効率よく制御電極を清掃できる帯電装置を提供する。全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、求められるプロセスを安定的に実施できるプロセスカートリッジ、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】シールドケース２２、ケース２２内の放電電極２１、ケース２２の放電用開口部２２０の制御電極２３及び制御電極２３の清掃装置２００を有する帯電装置。掃装置２００は、ケース２２内に配置され、退避位置Ｐ１と清掃域Ｐｓとの間を移動可能の清掃部材２０１と、部材２０１を間にして電極２３とは反対側に位置して部材２０１とともに移動可能であるとともに、清掃域Ｐｓにおいて、制御電極２３を清掃部材２０１へ磁力を利用して引き寄せ接触させるための磁性部材ｍｇを含んでいる。帯電装置２を備えたプロセスカートリッジＹＣ等。帯電装置２を備えた画像形成装置ＰＲ１。
【解決手段】シールドケース２２、ケース２２内の放電電極２１、ケース２２の放電用開口部２２０の制御電極２３及び制御電極２３の清掃装置２００を有する帯電装置。掃装置２００は、ケース２２内に配置され、退避位置Ｐ１と清掃域Ｐｓとの間を移動可能の清掃部材２０１と、部材２０１を間にして電極２３とは反対側に位置して部材２０１とともに移動可能であるとともに、清掃域Ｐｓにおいて、制御電極２３を清掃部材２０１へ磁力を利用して引き寄せ接触させるための磁性部材ｍｇを含んでいる。帯電装置２を備えたプロセスカートリッジＹＣ等。帯電装置２を備えた画像形成装置ＰＲ１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式の画像形成装置において感光体のような静電潜像担持体などを帯電させるために用いることができる帯電装置に関する。本発明は、また、静電潜像担持体とそれを帯電させる帯電装置を備え、画像形成装置本体に対し着脱できる、画像形成のためのプロセスカートリッジにも関係しており、画像形成装置にも関係している。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子写真方式の画像形成装置において感光体のような静電潜像担持体などを帯電させるために用いることができる帯電装置の代表的なものとして、コロナ帯電方式の帯電装置を挙げることができる。
【０００３】
コロナ帯電方式の帯電装置は、例えば多数の開口を設けたグリッド電極板のごとき制御電極を備えているか否かで、コロトロン方式（制御電極を有しない方式）のものと、スコロトロン方式（制御電極を用いる方式）のものに大別される。
【０００４】
スコロトロン方式の帯電装置は、概ね、放電用開口部を有するシールド電極ケース、該シールド電極ケース内に配置された放電電極（ワイヤ電極や、鋸歯状に放電端を連ねた鋸歯状電極など）及び該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの放電用開口部に張設された制御電極を有している。コロトロン方式の帯電装置は、概ね、該スコロトロン方式の帯電装置から制御電極を除いたものである。
【０００５】
スコロトロン方式の帯電装置では、定電位に設定される制御電極により放電電極からの放電で生じたコロナイオンの被帯電体（例えば感光体）への流入量をほぼ一定に制御できるので、何らかの原因により放電電極への印加電圧の変動が生じても、被帯電体への帯電電位の変動を抑えることができ、制御電極を備えないコロトロン方式の帯電装置と比べると、被帯電体の帯電むらを抑えることができるという利点がある。
従って、電子写真方式の画像形成装置において感光体のような静電潜像担持体などを帯電させるにあたっては、スコロトロン方式の帯電装置が広く採用されている。
【０００６】
コロトロン方式、スコロトロン方式のいずれの方式の帯電装置においても、放電電極からの放電に伴って、オゾン、窒素酸化物等が発生するが、特にスコロトロン方式の帯電装置では、それらにより制御電極が次第に汚染される。特にオゾンは制御電極材料の酸化物を発生させる。
【０００７】
また、電子写真方式の画像形成装置では、記録媒体粉等の埃や、静電潜像現像工程、トナー像を中間転写体や記録媒体へ転写する転写工程等において飛散したトナーなどが僅かではあるが浮遊していることが多く、それらが、画像形成装置に搭載されている帯電装置の放電電極や、制御電極に付着し、画像形成装置の使用において徐々に堆積していく。
【０００８】
スコロトロン方式の帯電装置においては、放電電極に対向する制御電極に酸化物等の放電生成物や埃、飛散トナー等の異物が付着堆積して汚染されると、例えば、該帯電装置が感光体の帯電装置である場合、制御電極によるコロナイオンの感光体への流入量の制御が不安定となり、感光体表面に帯電むらが発生してしまう。
【０００９】
例えば、放電電極からの放電により発生するオゾンは制御電極に該電極材料の酸化物を発生させ、かかる酸化物は微少ながら放電電極からの電荷を保持し続けることで、制御電極において規制している以上の電荷を感光体へ与えてしまう。そのため、感光体表面の帯電むらが発生し、ひいては、該帯電むらのために、最終画像に画像濃度むらや、現像剤の部分的過剰供給などによる黒筋ノイズが現れる。
【００１０】
また、前記埃や飛散トナー等の粉塵で制御電極が汚染されると、その汚染部分からは電荷を十分に感光体へ与えることができなくなり、その部分に対応する感光体表面電位が上がらなくなって帯電むらが発生し、ひいては、該帯電むらのために、最終画像に所謂地肌かぶり等の画像ノイズが現れる。
【００１１】
そこで、これら放電の障害を抑制するためには、放電障害の原因となる前記酸化物等の放電生成物や埃、飛散トナー等の異物による汚れを清掃装置で除去することが行われている。
【００１２】
かかる清掃装置としては、清掃部材を制御電極に押圧し、長手方向に移動させることで、制御電極に付着した放電生成物や汚れを摺擦除去するものが一般的である。かかる清掃部材としては、例えば、モケット材など植毛部材が用いられる。
【００１３】
ところが、制御電極を備えた帯電装置で被帯電体を帯電させる場合、制御電極と被帯電体との距離は非常に短く設定されることが多い。例えば被帯電体が感光体であると、一般的には、該感光体と制御電極との距離は１ｍｍ程度に設定され、非常に短い。それ故、清掃部材や制御電極を被帯電体に接触させることなく制御電極を摺擦清掃することは難しい。
【００１４】
この点、特開平４−４２２４８号公報には、感光体帯電用の帯電装置の制御電極の清掃にあたり、帯電装置を一旦感光体から遠ざけ、制御電極と感光体との間隔が広がった状態で、該制御電極を清掃する清掃装置が記載されている。
【００１５】
特開平８−６２９５０号公報には、制御電極の清掃にあたり、制御電極の張力を緩め、清掃部材を感光体から遠ざかる方向に該制御電極へ押圧しながら該制御電極を摺擦する清掃装置が記載されている。
【００１６】
【特許文献１】特開平４−４２２４８号公報
【特許文献２】特開平８−６２９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特開平４−４２２４８号公報に記載された清掃装置によると、制御電極の清掃にあたって清掃部材を配置するスペースを得るために帯電装置を被帯電体から遠ざけなければならず、そのための機構が必要となり、帯電装置を被帯電体から遠ざけるためのスペースや、非清掃時における清掃部材のための退避スペースも必要となる。
【００１８】
特開平８−６２９５０号公報に記載の清掃装置によると、制御電極の清掃にあたって制御電極の張力を一旦緩めるとともに、張力が減じられた該制御電極に、清掃部材を被帯電体から遠ざかるように押圧する機構が必要となり、非清掃時における清掃部材のための退避スペースも必要となる。
【００１９】
従って、特開平４−４２２４８号公報や特開平８−６２９５０号公報に記載された清掃装置は、前記機構を設けるために構成部品が多くなったり、機構構成が大がかりとなったりして、それだけ高価につき、また、前記スペースを確保しなければならないので、帯電装置設置スペースが大きくなってしまう。
【００２０】
特開平８−６２９５０号公報に記載された清掃装置は、清掃部材を制御電極の被帯電体に向けられる面に押圧するものであるところ、被帯電体の帯電むらを発生させやすい酸化物等の放電生成物は、制御電極の放電電極に向けられた面に堆積しやすく、この面の放電生成物を十分摺擦除去し難い。
【００２１】
そこで本発明は、放電用開口部を有するシールド電極ケース、該シールド電極ケース内に配置された放電電極、該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの放電用開口部に設けられた制御電極及び該制御電極の清掃装置を有する帯電装置であって、該清掃装置を備えている割りにはコンパクトに安価に形成でき、しかも、被帯電体と制御電極との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に効率よく制御電極を清掃できる帯電装置を提供することを第１の課題とする。
【００２２】
また、本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置のための、該画像形成装置本体に対し着脱可能のプロセスカートリッジにして、該静電潜像担持体及び該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を備えたプロセスカートリッジであって、帯電装置部分をコンパクトで安価なものとして、それだけ全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、プロセスカートリッジに求められる画像形成のためのプロセスを長期にわたり安定的に実施できるプロセスカートリッジを提供することを第２の課題とする。
【００２３】
本発明は、さらに、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、長期にわたり、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを第３の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は第１の課題を解決するため、
放電用開口部を有するシールド電極ケースと、該シールド電極ケース内に配置された放電電極と、該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの開口部に張設された制御電極と、該制御電極の清掃装置とを備えた帯電装置であり、該清掃装置は、該シールド電極ケース内に配置され、該制御電極の清掃を行わない退避位置と該制御電極を摺擦清掃するための清掃域との間を該制御電極に沿って移動可能の清掃部材と、該清掃域において該清掃部材と該制御電極とを接触させるための接触駆動装置とを備えており、該接触駆動装置は、該清掃部材を間にして前記制御電極とは反対側に位置して該清掃部材とともに移動可能であるとともに該制御電極を該清掃部材へ磁力を利用して引き寄せ接触させるための磁性部材を含んでいる帯電装置を提供する。
【００２５】
本発明に係る帯電装置によると、清掃部材を清掃域において制御電極に沿って移動させるとともに接触駆動装置により磁力を利用して制御電極を清掃部材へ引き寄せ接触させることで、制御電極（主として、その放電電極に向けられた面）を摺擦して制御電極を清掃できる。
【００２６】
制御電極の清掃にあたっては、シールド電極ケース内に配置された清掃部材へ制御電極が磁力を利用して引き寄せ接触せしめられるので、制御電極と被帯電体との距離が短く設定される場合でも、清掃部材や制御電極が被帯電体に接触することなく、それだけ安全に制御電極を清掃できる。
【００２７】
制御電極の清掃にあたっては、制御電極が磁力を利用して清掃部材へ引き寄せ接触せしめられた状態で該制御電極を清掃部材で摺擦できるので、また、帯電むら発生の原因となりやすい放電生成物が堆積しやすい制御電極面（放電電極に向けられた面）を清掃部材で摺擦するので、それだけ効率よく制御電極を清掃できる。
【００２８】
清掃装置は、シールド電極ケース内に配置され、退避位置と制御電極を摺擦清掃するための清掃域との間を移動可能の清掃部材と、該清掃部材を間にして前記制御電極とは反対側に位置して該清掃部材とともに移動可能の磁性部材を含む接触駆動装置とを備えた構造のものであるから、それだけコンパクトに安価に形成でき、帯電装置全体としても、制御電極の清掃装置を有している割りには、コンパクトに安価に形成できる。
【００２９】
本発明に係る帯電装置において、前記放電電極としては、タングステン等からなる放電用ワイヤからなるもの、鋸歯状放電針や放電ピンを所定間隔で連ねて形成したもの等を例示できる。
制御電極としては、導電性板に多数のスリットを形成したもの、導電性ワイヤを網目状等に組み合わせたもの等、種々のタイプのものを採用できるが、いずれにしても多数の開口を有するものであり、清掃部材を接触させて摺擦清掃するうえで、全体として板状のものが望ましい。
【００３０】
前記清掃部材は少なくとも一部に磁性材（例えば磁性粒子）を含んでいてもよい。この場合、該清掃部材の該磁性材を含んだ部分により前記接触駆動装置の磁性部材を提供することができる。
【００３１】
前記接触駆動装置の磁性部材としては、磁石である場合を代表例として挙げることができる。この場合、制御電極は磁石に吸着され得る磁性材料から形成することができる。また、この場合、接触駆動装置は、前記清掃域では該磁石の磁力により制御電極を清掃部材に引き寄せ接触させる。
【００３２】
なお、支障がなければ、制御電極を磁石体とし、前記磁性部材を磁石に吸着され得る部材として、磁石体である制御電極を、清掃域において清掃部材と共にある該磁性部材の方へ近づけさせることで、該制御電極を清掃部材へ引き寄せ接触させてもよい。
【００３３】
前記制御電極は制御電極張設装置により前記シールド電極ケース開口部に張設することができる。その場合、該制御電極張設装置は、前記清掃部材による前記制御電極の摺擦清掃において、該制御電極の張力を低減できるものとしてもよい。
このように清掃部材による制御電極の摺擦清掃におい制御電極の張力を低減することで、制御電極は清掃部材へより円滑、確実に引き寄せ接触されやすくなる。
【００３４】
本発明に係る帯電装置は、前記清掃部材が前記清掃域から前記退避位置へ戻されるとき、該清掃部材を該退避位置へ案内するガイド装置を有していてもよい。
清掃部材の退避位置は、帯電装置による被帯電体の帯電に支障のない位置、換言すれば、帯電装置による被帯電体の帯電を妨げない位置である。また、磁力により制御電極を清掃部材の方へ引き寄せないための位置、すなわち、制御電極の正規の張設状態を保てる位置でもある。従って、前記接触駆動装置の磁性部材が永久磁石であるとき、かかるガイド装置を備えていることが望ましい。
【００３５】
本発明に係る帯電装置は、前記清掃部材による前記制御電極の摺擦清掃において、該清掃部材により前記制御電極から除去される異物（放電生成物、埃、飛散トナー等）を捕集するための捕集機構を有していてもよい。該捕集機構は、除去された異物を帯電装置外へ排出或いは回収する手段を含んでいてもよい。
本発明に係る帯電装置における前記清掃装置は放電電極を摺擦清掃する清掃部材を有していてもよい。
【００３６】
また、本発明は前記第２の課題を解決するため、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置のための、該画像形成装置本体に着脱可能のプロセスカートリッジであって、該静電潜像担持体及び該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を備え、該帯電装置として本発明に係る帯電装置を備えたプロセスカートリッジを提供する。
【００３７】
本発明に係るプロセスカートリッジは、それに搭載された、静電潜像担持体表面を静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置が本発明に係る帯電装置であるから、該帯電装置部分をコンパクトで安価なものとして、それだけプロセスカートリッジ全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、該静電潜像担持体と該帯電装置の制御電極との距離が短く設定される場合でも、該帯電装置における清掃装置は制御電極を安全に効率よく清掃でき、それだけプロセスカートリッジに求められる画像形成のためのプロセスを長期にわたり安定的に実施できる。
【００３８】
本発明に係るプロセスカートリッジは、静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像とする現像装置やトナー像転写後静電潜像担持体上に残留するトナー等を除去清掃するクリーニング装置なども備えていてもよい。
【００３９】
本発明に係るプロセスカートリッジはモノクロ画像形成装置のためのものでもよく、カラー画像形成装置のためのものでもよい。
【００４０】
本発明は、前記第３の課題を解決するため、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を含む１又は２以上の帯電装置を備えており、該帯電装置のうち少なくとも一つは、本発明に係る帯電装置である画像形成装置を提供する。
【００４１】
本発明に係る画像形成装置によると、帯電装置のうち少なくとも一つは本発明に係る帯電装置であり、被帯電体と該帯電装置の制御電極との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に効率よく制御電極を清掃できるから、画像形成装置全体としてみた場合、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる。
【００４２】
本発明に係る画像形成装置はモノクロ画像形成装置でも、カラー画像形成装置でもよい。
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係るプロセスカートリッジを採用するものでもよい。
【００４３】
本発明に係るプロセスカートリッジを着脱可能の画像形成装置及び本発明に係る画像形成装置は、「静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置」である。
ここで「被転写体」とは、モノクロ画像形成装置では、通常記録紙等の記録媒体であり、記録媒体に転写されたトナー像は記録媒体に定着される。
【００４４】
カラー画像形成装置では、該「被転写体」は、一般的には、中間転写ベルト等の中間転写体であり、中間転写体に１次転写されたトナー像は、さらに記録媒体に２次転写され、定着される。
カラー画像形成装置の中には、感光体等の静電潜像担持体上に形成されるトナー像が、荷電された記録媒体支持体上に静電吸着支持された記録媒体に転写される画像形成装置もある。この場合は、「被転写体」は該記録媒体である。
【００４５】
本発明に関係する画像形成装置は、複写機、プリンタ、フアクシミリ機、これらの２以上を組み合わせた複合機などの記録機器のほか、画像を形成して表示する表示装置であってもよい。
【発明の効果】
【００４６】
以上説明したように本発明によると、放電用開口部を有するシールド電極ケース、該シールド電極ケース内に配置された放電電極、該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの放電用開口部に設けられた制御電極及び該制御電極の清掃装置を有する帯電装置であって、該清掃装置を備えている割りにはコンパクトに安価に形成でき、しかも、被帯電体と制御電極との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に効率よく制御電極を清掃できる帯電装置を提供することができる。
【００４７】
また、本発明によると、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置のための、該画像形成装置本体に対し着脱可能のプロセスカートリッジにして、該静電潜像担持体及び該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を備えたプロセスカートリッジであって、帯電装置部分をコンパクトで安価なものとして、それだけ全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、プロセスカートリッジに求められる画像形成のためのプロセスを長期にわたり安定的に実施できるプロセスカートリッジを提供することができる。
【００４８】
また、本発明によると、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、長期にわたり、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る帯電装置を有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の１例（タンデム型カラープリンタ）の構成の概略を示す図である。
【００５０】
図１に示すカラープリンタＰＲ１は、駆動ローラ３１とこれに対向するローラ３２に巻き掛けられた無端中間転写ベルト４を有している。転写ベルト４は、図示省略のベルト駆動部で駆動される駆動ローラ３１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転させることができる。
【００５１】
対向ローラ３２上の転写ベルト部分には転写ベルト４上の２次転写残トナー等を清掃するクリーナ９が臨んでいる。駆動ローラ３１上の転写ベルト部分には、２次転写ローラ５が臨んでいる。
【００５２】
２次転写ローラ５の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト４に押圧され、中間転写ベルト４との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト４の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して回転する。２次転写ローラ５には、図示省略の２次転写バイアス電源装置から２次転写バイアスを印加することができる。
【００５３】
２次転写ローラ５の下方には、タイミングローラ対７が配置されており、さらにその下方に、図示省略の、記録紙等の記録媒体を収容した記録媒体収容カセットが配置されている。転写ローラ５の上方には定着装置８が配置されている。
【００５４】
定着装置８は本例では図示省略のハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
図示省略の記録媒体収容カセットに収容された記録媒体Ｓは、図示省略の媒体供給ローラにて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対７へ供給することができる。
【００５５】
中間転写ベルト４を巻き掛けたローラ３１、３２の間には、転写ベルト４に沿って、ローラ３２から３１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
【００５６】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ１５、感光体上の１次転写残トナーを除去清掃するクリーニング装置１６、光除電装置１７等がこの順序で配置されている。
【００５７】
各画像形成部における感光体１１、帯電装置２、現像装置１４、クリーニング装置１６及び光除電装置１７はカートリッジケースに設けられており、該カートリッジケースとともにプロセスカートリッジを形成している。すなわち、イエロー画像形成部Ｙを形成するためのイエロープロセスカートリッジＹＣ、マゼンタ画像形成部Ｍを形成するためのマゼンタプロセスカートリッジＭＣ、シアン画像形成部Ｃを形成するためのシアンプロセスカートリッジＣＣ、ブラック画像形成部Ｋを形成するためのブラックプロセスカートリッジＫＣである。
各プロセスカートリッジはプリンタ本体に対し着脱可能である。
【００５８】
各画像形成部における帯電装置２は、本発明に係るスコロトロン方式の帯電装置の１例である。帯電装置２については後ほど詳述する。
１又は２以上の画像形成部において、帯電装置２をプロセスカートリッジに対し着脱可能としてもよい。
【００５９】
１次転写ローラ１５は転写ベルト４を間にして感光体１１に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ１５には、感光体１１上に形成されるトナー像をベルト４へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の１次転写バイアス電源装置から印加できる。
露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施せるものである。
【００６０】
各画像形成部における感光体１１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置２には、図２に示す電源ＰＷ１、ＰＷ２から所定のタイミングで電圧を印加できる。
【００６１】
各画像形成部における現像装置１４は、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス印加電源装置から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像することができる。
【００６２】
このプリンタＰＲ１によると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト４に１次転写する。
【００６３】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体１１の該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ１５にて転写ベルト４上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ１５には図示省略の電源装置から１次転写バイアス電圧が印加される。
【００６４】
同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト４に転写される。
【００６５】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト４上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト４上に形成された多重トナー像は転写ベルト４の回動により２次転写ローラ５へ向け移動する。
【００６６】
一方、記録媒体Ｓが図示省略の記録媒体収容カセットから媒体供給ローラにて引き出され、タイミングローラ対７へ供給され、待機している。
【００６７】
このようにタイミングローラ対７のところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト４にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト４と２次転写ローラ５とのニップ部に供給され、図示省略の電源装置から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ５にて該多重トナー像が記録媒体Ｓ上に２次転写される。
【００６８】
その後記録媒体Ｓは定着装置８に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、図示省略の排出ローラ対等にて排出トレイに排出される。
各画像形成部において、トナー像の１次転写後感光体１１上に残留するトナー等はクリーニング装置１６により除去清掃され、残留電荷は光除電装置により消去される。
【００６９】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部における帯電装置２は、図２に示すように、感光体１１の回転軸線と同方向に延びる、帯状の放電電極２１及び該放電電極を３方から囲んで保持し内蔵したシールド電極として機能するケース（シールド電極ケース）２２を含んでいる。ケース２２は、感光体１１に向け、放電用に開口した開口部２２０を有しており、該開口部に制御電極２３が張設されている。
【００７０】
放電電極２１は、図２に示すように、鋸歯状に放電端を連ねた、全体として帯状のものである。放電電極２１は、ホルダ２２に設けられた放電電極支持部２１０に支持されるとともに、一端部２１１がホルダ２２に設けられた引っ掛け部に引っ掛け保持され、他端部２１２がバネ２５を介してレバー２６に連結されている。バネ２５のレバー２６への連結位置はレバー２６の回動支点２７より下方にある。レバー２６は回動支点２７を中心に揺動可能にホルダ２２に支持されている。
【００７１】
制御電極２３は、図３に示すように、全体として、放電電極２１と同方向に長く延びる長方形状の板状のもので、多数本のスリット開口２３０が、電極板の短手方向、長手方向のそれぞれにおいて略等間隔で形成されている。
制御電極２３は、導電性を有するとともに磁石に吸着されうる磁性材料から形成されている。一般的には、制御電極は磁性を有するステンレススチール等から形成される。本例では、制御電極２３は磁性を有するＳＵＳ３０４製のもので、厚さは、それには限定されないが本例では０．１ｍｍ程度である。
【００７２】
制御電極２３の開口２３０が形成された領域の外側の一端部２３１には引っ掛け孔２３１ｈが形成されており、他端部２３２にも引っ掛け孔２３２ｈが形成されている。
【００７３】
制御電極２３は、その一端部２３１及び他端部２３２のそれぞれがシールドケース２２に設けられた一対の高さ位置決め部２２１、２２２に当接配置された状態で、一端部２３１の孔２３１ｈが位置決め部２２１外側に位置する定位置の引っ掛け部２４１に引っ掛けられるとともに、他端部２３２の孔２３２ｈが位置決め部２２２の外側に位置する引っ掛け部２４２に引っ掛けられている。引っ掛け部２４２は前記レバー２６の頂部に形成されている。
【００７４】
引っ掛け部２４１、２４２は、高さ位置決め部２２１、２２２より低い位置にある。より正確に言えば、高さ位置決め部２２１、２２２の頂面より低い位置にあり、これにより制御電極板２３が感光体１１に接触しないようにしてある。
【００７５】
制御電極２３は、以上の構成により、レバー２６とこれを引っ張るバネ２５とにより高さ位置決め部２２１、２２２間に張設されている。同時に、放電電極２１もバネ２５により張設されている。
【００７６】
また、レバー２６に連結されたソレノイド駆動部ＳＯＬの通電オンによりレバー２６が図２中、右方向に押されることで、放電電極２１の張設を維持しつつ、制御電極２３の張力を低減することができるようになっている。駆動部ＳＯＬをオフすると、制御電極２３はもとの張力で張設される。
バネ２５、レバー２６、ソレノイド駆動部ＳＯＬ等は制御電極２３の張設装置を構成している。
【００７７】
図２に示すように、放電電極２１には電源装置ＰＷ１から放電電圧Ｖｃを、制御電極２３には電源装置ＰＷ２から制御電圧Ｖｇを、それぞれ感光体１１を帯電させるタイミングで印加できるようにしてある。
【００７８】
放電電極２１に高電圧の放電電圧Ｖｃを印加すると放電現象が発生し、放電電極２１の放電エネルギーは、制御電極２３によって感光体１１との電位差を埋めて制御電極２３への印加電圧Ｖｇに感光体１１の表面電位が近くなるまで感光体１１に流れる。電位Ｖｇまで帯電した感光体１１にはそれ以上電流が流れなくなり、他の放電エネルギーは制御電極２３やシールド電極２２へ流れる。シールド電極２２は接地するか、或いは制御電極と同電位とすればよい。
【００７９】
帯電装置２は、制御電極２３の清掃装置２００を備えている。
清掃装置２００は、図２及び図４に示すように、シールドケース２２内において放電電極２１と制御電極２３との間に配置された清掃部材２０１、清掃部材２０１の放電電極側の面に両面接着テープ等の接着材で接着された永久磁石ｍｇを含んでいる。
図２及び図４（Ａ）は清掃部材２０１が退避位置Ｐ１にある状態を示しており、図４（Ｂ）は清掃部材２０１が制御電極２３を摺擦清掃する清掃域Ｐｓにある状態を示している。
【００８０】
図２及び図４では、清掃装置２００を簡略化して示してあるが、詳しくは、図５、図６に示す構造のものである。図５（Ａ）は、清掃部材２０１が退避位置（ホームポジション）Ｐ１にあるときの、帯電装置２の長手方向に延びる中央部の断面で示す清掃装置断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図６（Ａ）は、清掃部材２０１が清掃域Ｐｓにあるときの、帯電装置２の長手方向に延びる中央部の断面で示す清掃装置断面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００８１】
清掃部材２０１は本例ではモケット材からなるものである。
磁石は、一般的には、酸化鉄からなるフエライト磁石が採用され、本例でも永久磁石ｍｇはフエライト磁石であるが、ネオジウム磁石やサマコバ磁石等であってもよい。
なお、例えば、清掃部材２０１の制御電極２３とは反対側の部分に例えば磁石粒子を保持させる等して、清掃部材の該粒子を含んだ部分を磁石ｍｇ’として採用してもよい。
図５、図６に示すように、清掃部材２０１に接着された磁石ｍｇは、さらに、両面接着テープ等の接着材で第１ホルダ２０２に接着されている。ホルダ２０２は磁石ｍｇとは反対側に第２ホルダ２０３を抱え込むスペースを有しており、該スペースに第２ホルダ２０３の頂部２０３ａが嵌め込まれている。ホルダ頂部２０３ａと該スペースの天井内面との間には復元可能に圧縮できる、クッション材でもある弾性部材２０４が介在しており、弾性部材２０４はスペース天井内面と第２ホルダ２０３の頂部２０３ａとに接着材で接着されている。
【００８２】
第２ホルダ２０３は、その内部スペースに一対の放電電極清掃部材２０５を保持しており、該清掃部材が放電電極２１にその両面から接触している。第２ホルダ２０３の下面からシールドケース２２外へ雌ネジ部材２０６が突出している。雌ネジ部材２０６は、ケース２２の底壁に形成された、ケース長手方向に延びる長孔２２３に摺動可能に嵌合され、ケース長手方向に往復動できる。
【００８３】
雌ネジ部材２０６にはケース２２外に配置したネジ棒２０７が螺合しており、ネジ棒２０７は図示省略の軸受け装置により両端部が回転可能に支持され、正逆運転可能のモータＭにて正逆回転駆動できる。
【００８４】
かくして、第２ホルダ２０３、ホルダ２０３に保持された放電電極清掃部材２０５、ホルダ２０３に弾性部材２０４を介して接着された第１ホルダ２０２、ホルダ２０２に支持された磁石ｍｇ及び清掃部材２０１は、モータＭの駆動によるネジ棒２０７の回転により移動することで、放電電極２１及び制御電極２３の長手方向に沿って往復動できる。このとき放電電極清掃部材２０５は放電電極２１を摺擦清掃できる。
【００８５】
シールドケース２２の片方の端部（図２、図４、図５（Ａ）において左側の端部）の内側にはガイド装置Ｇを設けてある。本例ではガイド装置Ｇはガイド板からなっている。このガイド板Ｇは、制御電極清掃部材２０１の退避位置Ｐ１、すなわち、放電電極２１及び制御電極２３を清掃しないときに退避する、感光体１１の帯電に支障のない位置Ｐ１に臨み、制御電極２３の内側の部位に設けられている。
【００８６】
以上説明した清掃装置２００によると、清掃部材２０１は、制御電極２３を清掃しないときは、図２、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示すように、退避位置Ｐ１に置かれる。このとき、清掃部材２０１はガイド板Ｇが制御電極２３と自身との間に介在することで、制御電極２３には接触せず、該制御電極から離間している。この状態では、制御電極２３は磁石ｍｇの磁力によって清掃部材２１の方へ引き寄せられることはなく、制御電極２３は正規の張設状態におかれる。
このように清掃部材２０１がガイド板Ｇに遮られた退避位置、さらに言えば、ガイド板Ｇに押されて放電電極２１寄りの退避位置Ｐ１に位置するとき、前記の第１ホルダ２０２と第２ホルダ２０３との間に介在する弾性部材２０４が圧縮される。
【００８７】
電極清掃のタイミングでは、モータＭにてネジ棒２０７を回転させ、雌ネジ部材２０６を駆動することで、第２ホルダ２０３、ホルダ２０３に保持された放電電極清掃部材２０５、ホルダ２０３に弾性部材２０４を介して接着された第１ホルダ２０２、ホルダ２０２に支持された磁石ｍｇ及び清掃部材２０１を清掃域Ｐｓへ送りだす。
また、電極清掃のタイミングでは、ソレノイド駆動部ＳＯＬに通電し、制御電極２３に加わる張力を緩める。
【００８８】
清掃部材２０１がガイド板Ｇから清掃域Ｐｓへ出ると、換言すれば、清掃部材２０１が退避位置Ｐ１から清掃域Ｐｓの始端部の位置Ｐ２（図４参照）に位置すると、第１ホルダ２０２と第２ホルダ２０３との間に介在する弾性部材２０４が第１ホルダ２０２を、従って該ホルダに支持された清掃部材２０１を制御電極２３の方へ付勢する一方、張力が減じられた制御電極２３が磁石ｍｇの磁力で撓んで清掃部材２０１の方へ引き寄せられ、かくして、制御電極２３の放電電極２１に向けられた面に清掃部材２０１が接触するようになる。
【００８９】
その状態でさらにネジ棒２０６を回転させることで、図４（Ｂ）及び図６に示すように、制御電極２３を磁石ｍｇで清掃部材２０１へ引き寄せ接触させた状態を維持しつつ、清掃部材２０１を制御電極２３の長手方向に沿って移動させて該清掃部材２０１で制御電極２３を摺擦清掃できる。また、同時に，清掃部材２０５で放電電極２１も摺擦清掃できる。
【００９０】
清掃部材２０１を、例えば、ガイド板Ｇとは反対側の清掃域Ｐｓの終端位置Ｐ３（図２参照）まで、制御電極２３を摺擦させつつ移動させた後、ネジ棒２０７を逆転させることで、清掃部材２０１をガイド板Ｇの位置まで、制御電極２３を摺擦清掃させつつ戻し移動させることができる。これに伴って清掃部材２０５も放電電極２１を摺擦清掃させつつ戻すことができる。
【００９１】
このようにして清掃部材２０１を清掃域Ｐｓで、制御電極２３の異物汚れに応じて１又は複数回往復動させて該制御電極２３を摺擦清掃した後は、清掃部材２０１を退避位置Ｐ１に配置し、次の清掃に備える。清掃部材２０１を退避位置Ｐ１に戻すとき、清掃部材２０１は、前記弾性部材２０４の圧縮を伴いつつ、ガイド板Ｇの傾斜先端部Ｇｅ８ 図４（Ａ）、図５参照）に乗り上がるようにして退避位置Ｐ１に円滑に戻る。
放電電極２１や制御電極２３から、それらの摺擦により除去された異物は、図示省略の、シールバケース２２内から排気する排気装置により帯電装置２外へ排出できる。さらに、適当な回収手段に回収させてもよい。
なお、ソレノイド駆動部ＳＯＬをオンして制御電極張力を緩めなくても、制御電極２３が清掃部材２０１へ引き寄せ接触せしめられるのであれば、制御電極張力を緩めなくても構わない。
【００９２】
以上説明した清掃装置２００は、制御電極２３の清掃にあたり、シールド電極ケース２２内に配置された清掃部材２０１へ制御電極２３が磁力を利用して引き寄せ接触せしめられるので、制御電極２３と感光体１１との距離が短く設定される場合でも（一般的には１ｍｍ程度）、清掃部材２０１や制御電極２３が感光体１１に接触することなく、それだけ安全に制御電極２３を清掃できる。
【００９３】
制御電極２３の清掃にあたっては、制御電極２３が磁力を利用して清掃部材２０１へ引き寄せ接触せしめられた状態で該制御電極が清掃部材２０１で摺擦されるので、また、帯電むら発生の原因となりやすい放電生成物が堆積しやすい制御電極２３の放電電極２１に向けられた面が清掃部材２０１で摺擦されるので、それだけ効率よく制御電極２３を清掃できる。
【００９４】
清掃装置２０４は、以上説明したとおりの構造のものであるから、コンパクトに安価に形成でき、帯電装置２全体としても、制御電極２３の清掃装置２００を有している割りには、コンパクトに安価に形成できる。
【００９５】
また、プロセスカートリッジＹＣ、ＭＣ、ＣＣ、ＫＣのそれぞれは、それに搭載された、感光体１１の帯電装置が前記帯電装置２であるから、帯電装置部分をコンパクトで安価なものとして、それだけプロセスカートリッジ全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、感光体１１と帯電装置２の制御電極２３との距離が短く設定される場合でも、帯電装置２における清掃装置２００は制御電極２３を安全に効率よく清掃できるから、それだけプロセスカートリッジに求められる画像形成のためのプロセスを長期にわたり安定的に実施できる。
【００９６】
また、プリンタＰＲ１の各画像形成部の感光体１１を帯電させる帯電装置は前記帯電装置２であり、感光体１１と該帯電装置の制御電極２３との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に該帯電装置の制御電極２３を清掃できるから、プリンタ全体としてみた場合、それだけ良好な画像を形成できる。
【００９７】
以上説明した帯電装置２における清掃装置２００はに代えて、図７や図８に示す清掃装置を採用してもよい。
図７の清掃装置２００Ａは、前記清掃装置２００において、永久磁石ｍｇに代えて電磁石ｍｇ’を採用したものである。それ以外の点は清掃装置２００と同構造である。装置２００における部品、部分と同じ部品、部分には装置２００と同じ参照符号を付してある。
【００９８】
電磁石ｍｇ’は、例えば、心金にエナメル線等のコイル線を巻回して形成できる。電磁石ｍｇ’を採用すると、それへの通電のオン、オフで磁力の発生、消滅を制御できるので、制御電極２３の任意の部分、例えば汚れの大きい部分に対応させて電磁石ｍｇ’に通電して、その部分を清掃することも可能となる。また、退避位置Ｐ１では電磁石ｍｇ’への通電をオフすれば、制御電極２３の張力を正規のものとできるので、カイド板Ｇは必ずしも要しない。
【００９９】
図８に示す清掃装置２００Ｂは、清掃装置２００において、制御電極２３の摺擦清掃において電極から除去される異物（酸化物等の放電生成物等）、或いはさらに放電電極２１から除去される異物を、飛散を抑制するために捕集する機構２０８を設けたものである。装置２００における部品、部分と同じ部品、部分には装置２００と同じ参照符号を付してある。
【０１００】
捕集機構２０８は、第２ホルダ２０３の片方の側面から突設され、ケース２２の側壁にケース長手方向に沿って形成された長孔２２４を貫通してケース外に出たアーム２０８ａに皿状の捕集部材２０８ａを保持させたものであり、捕集部材２０８ｂは、制御電極２３を間にして清掃部材２０１に対向配置されている。
【０１０１】
摺擦清掃により電極２１や２３から除去された異物は、感光体１１へ移行させて、前記のクリーニング装置１６で除去清掃しても構わない。
【０１０２】
以上説明したプリンタはカラープリンタであったが、本発明は、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、制御電極を有するスコロトロン方式の帯電装置であって該制御電極の清掃装置を備えた帯電装置、該帯電装置を備えたプロセスカートリッジ及び該帯電装置を備えた画像形成装置を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る帯電装置及びプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置で採用されている帯電装置の概略断面図である。
【図３】図２の帯電装置における制御電極の平面図である。
【図４】制御電極清掃部材の動作を示す説明図であり、図４（Ａ）は、該清掃部材が退避位置にある状態を示しており、図４（Ｂ）は該清掃部材が制御電極を摺擦清掃する清掃域にある状態を示している。
【図５】制御電極の清掃装置を示すもので、図５（Ａ）は、清掃部材が退避位置にあるときの、帯電装置の長手方向に延びる中央部の断面で示す清掃装置断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】制御電極の清掃装置を示すもので、図６（Ａ）は、清掃部材が清掃域にあるときの、帯電装置２の長手方向に延びる中央部の断面で示す清掃装置断面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図７】清掃装置の他の例を示す図である。
【図８】清掃装置のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
ＰＲ１ カラープリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
ＹＣ、ＭＣ、ＣＣ、ＫＣ プロセスカートリッジ
１１ 感光体
１３ 画像露光装置
１４ 現像装置
１４１ 現像ローラ
１５ １次転写ローラ
１６ クリーニング装置
１７ 光除電装置
３１ 駆動ローラ
３２ 対向ローラ
４ 中間転写ベルト
５ ２次転写ローラ
７ タイミングローラ対
８ 定着装置
９ クリーナ
２ 帯電装置
２１ 放電電極 ２２ シールド電極ケース ２２０ ケース２２の開口部 ２３ 制御電極
２３０ 制御電極開口
２００ 清掃装置 ２０１ 制御電極の清掃部材 ｍｇ 永久磁石
２０２ 第１ホルダ
２０３ 第２ホルダ
２０３ａ 第２ホルダ頂部
２０４ 弾性部材
２０５ 放電電極の清掃部材
２０６ 雌ネジ部材
２０７ ネジ棒
Ｍ モータ
２２３ ケース底壁の長孔
ｍｇ’ 電磁石
２０８ 捕集機構
２０８ａ アーム
２０８ｂ 捕集部材
２２４ ケース側壁の長孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式の画像形成装置において感光体のような静電潜像担持体などを帯電させるために用いることができる帯電装置に関する。本発明は、また、静電潜像担持体とそれを帯電させる帯電装置を備え、画像形成装置本体に対し着脱できる、画像形成のためのプロセスカートリッジにも関係しており、画像形成装置にも関係している。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子写真方式の画像形成装置において感光体のような静電潜像担持体などを帯電させるために用いることができる帯電装置の代表的なものとして、コロナ帯電方式の帯電装置を挙げることができる。
【０００３】
コロナ帯電方式の帯電装置は、例えば多数の開口を設けたグリッド電極板のごとき制御電極を備えているか否かで、コロトロン方式（制御電極を有しない方式）のものと、スコロトロン方式（制御電極を用いる方式）のものに大別される。
【０００４】
スコロトロン方式の帯電装置は、概ね、放電用開口部を有するシールド電極ケース、該シールド電極ケース内に配置された放電電極（ワイヤ電極や、鋸歯状に放電端を連ねた鋸歯状電極など）及び該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの放電用開口部に張設された制御電極を有している。コロトロン方式の帯電装置は、概ね、該スコロトロン方式の帯電装置から制御電極を除いたものである。
【０００５】
スコロトロン方式の帯電装置では、定電位に設定される制御電極により放電電極からの放電で生じたコロナイオンの被帯電体（例えば感光体）への流入量をほぼ一定に制御できるので、何らかの原因により放電電極への印加電圧の変動が生じても、被帯電体への帯電電位の変動を抑えることができ、制御電極を備えないコロトロン方式の帯電装置と比べると、被帯電体の帯電むらを抑えることができるという利点がある。
従って、電子写真方式の画像形成装置において感光体のような静電潜像担持体などを帯電させるにあたっては、スコロトロン方式の帯電装置が広く採用されている。
【０００６】
コロトロン方式、スコロトロン方式のいずれの方式の帯電装置においても、放電電極からの放電に伴って、オゾン、窒素酸化物等が発生するが、特にスコロトロン方式の帯電装置では、それらにより制御電極が次第に汚染される。特にオゾンは制御電極材料の酸化物を発生させる。
【０００７】
また、電子写真方式の画像形成装置では、記録媒体粉等の埃や、静電潜像現像工程、トナー像を中間転写体や記録媒体へ転写する転写工程等において飛散したトナーなどが僅かではあるが浮遊していることが多く、それらが、画像形成装置に搭載されている帯電装置の放電電極や、制御電極に付着し、画像形成装置の使用において徐々に堆積していく。
【０００８】
スコロトロン方式の帯電装置においては、放電電極に対向する制御電極に酸化物等の放電生成物や埃、飛散トナー等の異物が付着堆積して汚染されると、例えば、該帯電装置が感光体の帯電装置である場合、制御電極によるコロナイオンの感光体への流入量の制御が不安定となり、感光体表面に帯電むらが発生してしまう。
【０００９】
例えば、放電電極からの放電により発生するオゾンは制御電極に該電極材料の酸化物を発生させ、かかる酸化物は微少ながら放電電極からの電荷を保持し続けることで、制御電極において規制している以上の電荷を感光体へ与えてしまう。そのため、感光体表面の帯電むらが発生し、ひいては、該帯電むらのために、最終画像に画像濃度むらや、現像剤の部分的過剰供給などによる黒筋ノイズが現れる。
【００１０】
また、前記埃や飛散トナー等の粉塵で制御電極が汚染されると、その汚染部分からは電荷を十分に感光体へ与えることができなくなり、その部分に対応する感光体表面電位が上がらなくなって帯電むらが発生し、ひいては、該帯電むらのために、最終画像に所謂地肌かぶり等の画像ノイズが現れる。
【００１１】
そこで、これら放電の障害を抑制するためには、放電障害の原因となる前記酸化物等の放電生成物や埃、飛散トナー等の異物による汚れを清掃装置で除去することが行われている。
【００１２】
かかる清掃装置としては、清掃部材を制御電極に押圧し、長手方向に移動させることで、制御電極に付着した放電生成物や汚れを摺擦除去するものが一般的である。かかる清掃部材としては、例えば、モケット材など植毛部材が用いられる。
【００１３】
ところが、制御電極を備えた帯電装置で被帯電体を帯電させる場合、制御電極と被帯電体との距離は非常に短く設定されることが多い。例えば被帯電体が感光体であると、一般的には、該感光体と制御電極との距離は１ｍｍ程度に設定され、非常に短い。それ故、清掃部材や制御電極を被帯電体に接触させることなく制御電極を摺擦清掃することは難しい。
【００１４】
この点、特開平４−４２２４８号公報には、感光体帯電用の帯電装置の制御電極の清掃にあたり、帯電装置を一旦感光体から遠ざけ、制御電極と感光体との間隔が広がった状態で、該制御電極を清掃する清掃装置が記載されている。
【００１５】
特開平８−６２９５０号公報には、制御電極の清掃にあたり、制御電極の張力を緩め、清掃部材を感光体から遠ざかる方向に該制御電極へ押圧しながら該制御電極を摺擦する清掃装置が記載されている。
【００１６】
【特許文献１】特開平４−４２２４８号公報
【特許文献２】特開平８−６２９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特開平４−４２２４８号公報に記載された清掃装置によると、制御電極の清掃にあたって清掃部材を配置するスペースを得るために帯電装置を被帯電体から遠ざけなければならず、そのための機構が必要となり、帯電装置を被帯電体から遠ざけるためのスペースや、非清掃時における清掃部材のための退避スペースも必要となる。
【００１８】
特開平８−６２９５０号公報に記載の清掃装置によると、制御電極の清掃にあたって制御電極の張力を一旦緩めるとともに、張力が減じられた該制御電極に、清掃部材を被帯電体から遠ざかるように押圧する機構が必要となり、非清掃時における清掃部材のための退避スペースも必要となる。
【００１９】
従って、特開平４−４２２４８号公報や特開平８−６２９５０号公報に記載された清掃装置は、前記機構を設けるために構成部品が多くなったり、機構構成が大がかりとなったりして、それだけ高価につき、また、前記スペースを確保しなければならないので、帯電装置設置スペースが大きくなってしまう。
【００２０】
特開平８−６２９５０号公報に記載された清掃装置は、清掃部材を制御電極の被帯電体に向けられる面に押圧するものであるところ、被帯電体の帯電むらを発生させやすい酸化物等の放電生成物は、制御電極の放電電極に向けられた面に堆積しやすく、この面の放電生成物を十分摺擦除去し難い。
【００２１】
そこで本発明は、放電用開口部を有するシールド電極ケース、該シールド電極ケース内に配置された放電電極、該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの放電用開口部に設けられた制御電極及び該制御電極の清掃装置を有する帯電装置であって、該清掃装置を備えている割りにはコンパクトに安価に形成でき、しかも、被帯電体と制御電極との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に効率よく制御電極を清掃できる帯電装置を提供することを第１の課題とする。
【００２２】
また、本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置のための、該画像形成装置本体に対し着脱可能のプロセスカートリッジにして、該静電潜像担持体及び該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を備えたプロセスカートリッジであって、帯電装置部分をコンパクトで安価なものとして、それだけ全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、プロセスカートリッジに求められる画像形成のためのプロセスを長期にわたり安定的に実施できるプロセスカートリッジを提供することを第２の課題とする。
【００２３】
本発明は、さらに、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、長期にわたり、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを第３の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は第１の課題を解決するため、
放電用開口部を有するシールド電極ケースと、該シールド電極ケース内に配置された放電電極と、該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの開口部に張設された制御電極と、該制御電極の清掃装置とを備えた帯電装置であり、該清掃装置は、該シールド電極ケース内に配置され、該制御電極の清掃を行わない退避位置と該制御電極を摺擦清掃するための清掃域との間を該制御電極に沿って移動可能の清掃部材と、該清掃域において該清掃部材と該制御電極とを接触させるための接触駆動装置とを備えており、該接触駆動装置は、該清掃部材を間にして前記制御電極とは反対側に位置して該清掃部材とともに移動可能であるとともに該制御電極を該清掃部材へ磁力を利用して引き寄せ接触させるための磁性部材を含んでいる帯電装置を提供する。
【００２５】
本発明に係る帯電装置によると、清掃部材を清掃域において制御電極に沿って移動させるとともに接触駆動装置により磁力を利用して制御電極を清掃部材へ引き寄せ接触させることで、制御電極（主として、その放電電極に向けられた面）を摺擦して制御電極を清掃できる。
【００２６】
制御電極の清掃にあたっては、シールド電極ケース内に配置された清掃部材へ制御電極が磁力を利用して引き寄せ接触せしめられるので、制御電極と被帯電体との距離が短く設定される場合でも、清掃部材や制御電極が被帯電体に接触することなく、それだけ安全に制御電極を清掃できる。
【００２７】
制御電極の清掃にあたっては、制御電極が磁力を利用して清掃部材へ引き寄せ接触せしめられた状態で該制御電極を清掃部材で摺擦できるので、また、帯電むら発生の原因となりやすい放電生成物が堆積しやすい制御電極面（放電電極に向けられた面）を清掃部材で摺擦するので、それだけ効率よく制御電極を清掃できる。
【００２８】
清掃装置は、シールド電極ケース内に配置され、退避位置と制御電極を摺擦清掃するための清掃域との間を移動可能の清掃部材と、該清掃部材を間にして前記制御電極とは反対側に位置して該清掃部材とともに移動可能の磁性部材を含む接触駆動装置とを備えた構造のものであるから、それだけコンパクトに安価に形成でき、帯電装置全体としても、制御電極の清掃装置を有している割りには、コンパクトに安価に形成できる。
【００２９】
本発明に係る帯電装置において、前記放電電極としては、タングステン等からなる放電用ワイヤからなるもの、鋸歯状放電針や放電ピンを所定間隔で連ねて形成したもの等を例示できる。
制御電極としては、導電性板に多数のスリットを形成したもの、導電性ワイヤを網目状等に組み合わせたもの等、種々のタイプのものを採用できるが、いずれにしても多数の開口を有するものであり、清掃部材を接触させて摺擦清掃するうえで、全体として板状のものが望ましい。
【００３０】
前記清掃部材は少なくとも一部に磁性材（例えば磁性粒子）を含んでいてもよい。この場合、該清掃部材の該磁性材を含んだ部分により前記接触駆動装置の磁性部材を提供することができる。
【００３１】
前記接触駆動装置の磁性部材としては、磁石である場合を代表例として挙げることができる。この場合、制御電極は磁石に吸着され得る磁性材料から形成することができる。また、この場合、接触駆動装置は、前記清掃域では該磁石の磁力により制御電極を清掃部材に引き寄せ接触させる。
【００３２】
なお、支障がなければ、制御電極を磁石体とし、前記磁性部材を磁石に吸着され得る部材として、磁石体である制御電極を、清掃域において清掃部材と共にある該磁性部材の方へ近づけさせることで、該制御電極を清掃部材へ引き寄せ接触させてもよい。
【００３３】
前記制御電極は制御電極張設装置により前記シールド電極ケース開口部に張設することができる。その場合、該制御電極張設装置は、前記清掃部材による前記制御電極の摺擦清掃において、該制御電極の張力を低減できるものとしてもよい。
このように清掃部材による制御電極の摺擦清掃におい制御電極の張力を低減することで、制御電極は清掃部材へより円滑、確実に引き寄せ接触されやすくなる。
【００３４】
本発明に係る帯電装置は、前記清掃部材が前記清掃域から前記退避位置へ戻されるとき、該清掃部材を該退避位置へ案内するガイド装置を有していてもよい。
清掃部材の退避位置は、帯電装置による被帯電体の帯電に支障のない位置、換言すれば、帯電装置による被帯電体の帯電を妨げない位置である。また、磁力により制御電極を清掃部材の方へ引き寄せないための位置、すなわち、制御電極の正規の張設状態を保てる位置でもある。従って、前記接触駆動装置の磁性部材が永久磁石であるとき、かかるガイド装置を備えていることが望ましい。
【００３５】
本発明に係る帯電装置は、前記清掃部材による前記制御電極の摺擦清掃において、該清掃部材により前記制御電極から除去される異物（放電生成物、埃、飛散トナー等）を捕集するための捕集機構を有していてもよい。該捕集機構は、除去された異物を帯電装置外へ排出或いは回収する手段を含んでいてもよい。
本発明に係る帯電装置における前記清掃装置は放電電極を摺擦清掃する清掃部材を有していてもよい。
【００３６】
また、本発明は前記第２の課題を解決するため、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置のための、該画像形成装置本体に着脱可能のプロセスカートリッジであって、該静電潜像担持体及び該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を備え、該帯電装置として本発明に係る帯電装置を備えたプロセスカートリッジを提供する。
【００３７】
本発明に係るプロセスカートリッジは、それに搭載された、静電潜像担持体表面を静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置が本発明に係る帯電装置であるから、該帯電装置部分をコンパクトで安価なものとして、それだけプロセスカートリッジ全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、該静電潜像担持体と該帯電装置の制御電極との距離が短く設定される場合でも、該帯電装置における清掃装置は制御電極を安全に効率よく清掃でき、それだけプロセスカートリッジに求められる画像形成のためのプロセスを長期にわたり安定的に実施できる。
【００３８】
本発明に係るプロセスカートリッジは、静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像とする現像装置やトナー像転写後静電潜像担持体上に残留するトナー等を除去清掃するクリーニング装置なども備えていてもよい。
【００３９】
本発明に係るプロセスカートリッジはモノクロ画像形成装置のためのものでもよく、カラー画像形成装置のためのものでもよい。
【００４０】
本発明は、前記第３の課題を解決するため、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を含む１又は２以上の帯電装置を備えており、該帯電装置のうち少なくとも一つは、本発明に係る帯電装置である画像形成装置を提供する。
【００４１】
本発明に係る画像形成装置によると、帯電装置のうち少なくとも一つは本発明に係る帯電装置であり、被帯電体と該帯電装置の制御電極との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に効率よく制御電極を清掃できるから、画像形成装置全体としてみた場合、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる。
【００４２】
本発明に係る画像形成装置はモノクロ画像形成装置でも、カラー画像形成装置でもよい。
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係るプロセスカートリッジを採用するものでもよい。
【００４３】
本発明に係るプロセスカートリッジを着脱可能の画像形成装置及び本発明に係る画像形成装置は、「静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置」である。
ここで「被転写体」とは、モノクロ画像形成装置では、通常記録紙等の記録媒体であり、記録媒体に転写されたトナー像は記録媒体に定着される。
【００４４】
カラー画像形成装置では、該「被転写体」は、一般的には、中間転写ベルト等の中間転写体であり、中間転写体に１次転写されたトナー像は、さらに記録媒体に２次転写され、定着される。
カラー画像形成装置の中には、感光体等の静電潜像担持体上に形成されるトナー像が、荷電された記録媒体支持体上に静電吸着支持された記録媒体に転写される画像形成装置もある。この場合は、「被転写体」は該記録媒体である。
【００４５】
本発明に関係する画像形成装置は、複写機、プリンタ、フアクシミリ機、これらの２以上を組み合わせた複合機などの記録機器のほか、画像を形成して表示する表示装置であってもよい。
【発明の効果】
【００４６】
以上説明したように本発明によると、放電用開口部を有するシールド電極ケース、該シールド電極ケース内に配置された放電電極、該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの放電用開口部に設けられた制御電極及び該制御電極の清掃装置を有する帯電装置であって、該清掃装置を備えている割りにはコンパクトに安価に形成でき、しかも、被帯電体と制御電極との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に効率よく制御電極を清掃できる帯電装置を提供することができる。
【００４７】
また、本発明によると、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置のための、該画像形成装置本体に対し着脱可能のプロセスカートリッジにして、該静電潜像担持体及び該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を備えたプロセスカートリッジであって、帯電装置部分をコンパクトで安価なものとして、それだけ全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、プロセスカートリッジに求められる画像形成のためのプロセスを長期にわたり安定的に実施できるプロセスカートリッジを提供することができる。
【００４８】
また、本発明によると、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、長期にわたり、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る帯電装置を有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の１例（タンデム型カラープリンタ）の構成の概略を示す図である。
【００５０】
図１に示すカラープリンタＰＲ１は、駆動ローラ３１とこれに対向するローラ３２に巻き掛けられた無端中間転写ベルト４を有している。転写ベルト４は、図示省略のベルト駆動部で駆動される駆動ローラ３１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転させることができる。
【００５１】
対向ローラ３２上の転写ベルト部分には転写ベルト４上の２次転写残トナー等を清掃するクリーナ９が臨んでいる。駆動ローラ３１上の転写ベルト部分には、２次転写ローラ５が臨んでいる。
【００５２】
２次転写ローラ５の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト４に押圧され、中間転写ベルト４との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト４の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して回転する。２次転写ローラ５には、図示省略の２次転写バイアス電源装置から２次転写バイアスを印加することができる。
【００５３】
２次転写ローラ５の下方には、タイミングローラ対７が配置されており、さらにその下方に、図示省略の、記録紙等の記録媒体を収容した記録媒体収容カセットが配置されている。転写ローラ５の上方には定着装置８が配置されている。
【００５４】
定着装置８は本例では図示省略のハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
図示省略の記録媒体収容カセットに収容された記録媒体Ｓは、図示省略の媒体供給ローラにて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対７へ供給することができる。
【００５５】
中間転写ベルト４を巻き掛けたローラ３１、３２の間には、転写ベルト４に沿って、ローラ３２から３１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
【００５６】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ１５、感光体上の１次転写残トナーを除去清掃するクリーニング装置１６、光除電装置１７等がこの順序で配置されている。
【００５７】
各画像形成部における感光体１１、帯電装置２、現像装置１４、クリーニング装置１６及び光除電装置１７はカートリッジケースに設けられており、該カートリッジケースとともにプロセスカートリッジを形成している。すなわち、イエロー画像形成部Ｙを形成するためのイエロープロセスカートリッジＹＣ、マゼンタ画像形成部Ｍを形成するためのマゼンタプロセスカートリッジＭＣ、シアン画像形成部Ｃを形成するためのシアンプロセスカートリッジＣＣ、ブラック画像形成部Ｋを形成するためのブラックプロセスカートリッジＫＣである。
各プロセスカートリッジはプリンタ本体に対し着脱可能である。
【００５８】
各画像形成部における帯電装置２は、本発明に係るスコロトロン方式の帯電装置の１例である。帯電装置２については後ほど詳述する。
１又は２以上の画像形成部において、帯電装置２をプロセスカートリッジに対し着脱可能としてもよい。
【００５９】
１次転写ローラ１５は転写ベルト４を間にして感光体１１に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ１５には、感光体１１上に形成されるトナー像をベルト４へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の１次転写バイアス電源装置から印加できる。
露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施せるものである。
【００６０】
各画像形成部における感光体１１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置２には、図２に示す電源ＰＷ１、ＰＷ２から所定のタイミングで電圧を印加できる。
【００６１】
各画像形成部における現像装置１４は、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス印加電源装置から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像することができる。
【００６２】
このプリンタＰＲ１によると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト４に１次転写する。
【００６３】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体１１の該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ１５にて転写ベルト４上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ１５には図示省略の電源装置から１次転写バイアス電圧が印加される。
【００６４】
同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト４に転写される。
【００６５】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト４上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト４上に形成された多重トナー像は転写ベルト４の回動により２次転写ローラ５へ向け移動する。
【００６６】
一方、記録媒体Ｓが図示省略の記録媒体収容カセットから媒体供給ローラにて引き出され、タイミングローラ対７へ供給され、待機している。
【００６７】
このようにタイミングローラ対７のところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト４にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト４と２次転写ローラ５とのニップ部に供給され、図示省略の電源装置から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ５にて該多重トナー像が記録媒体Ｓ上に２次転写される。
【００６８】
その後記録媒体Ｓは定着装置８に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、図示省略の排出ローラ対等にて排出トレイに排出される。
各画像形成部において、トナー像の１次転写後感光体１１上に残留するトナー等はクリーニング装置１６により除去清掃され、残留電荷は光除電装置により消去される。
【００６９】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部における帯電装置２は、図２に示すように、感光体１１の回転軸線と同方向に延びる、帯状の放電電極２１及び該放電電極を３方から囲んで保持し内蔵したシールド電極として機能するケース（シールド電極ケース）２２を含んでいる。ケース２２は、感光体１１に向け、放電用に開口した開口部２２０を有しており、該開口部に制御電極２３が張設されている。
【００７０】
放電電極２１は、図２に示すように、鋸歯状に放電端を連ねた、全体として帯状のものである。放電電極２１は、ホルダ２２に設けられた放電電極支持部２１０に支持されるとともに、一端部２１１がホルダ２２に設けられた引っ掛け部に引っ掛け保持され、他端部２１２がバネ２５を介してレバー２６に連結されている。バネ２５のレバー２６への連結位置はレバー２６の回動支点２７より下方にある。レバー２６は回動支点２７を中心に揺動可能にホルダ２２に支持されている。
【００７１】
制御電極２３は、図３に示すように、全体として、放電電極２１と同方向に長く延びる長方形状の板状のもので、多数本のスリット開口２３０が、電極板の短手方向、長手方向のそれぞれにおいて略等間隔で形成されている。
制御電極２３は、導電性を有するとともに磁石に吸着されうる磁性材料から形成されている。一般的には、制御電極は磁性を有するステンレススチール等から形成される。本例では、制御電極２３は磁性を有するＳＵＳ３０４製のもので、厚さは、それには限定されないが本例では０．１ｍｍ程度である。
【００７２】
制御電極２３の開口２３０が形成された領域の外側の一端部２３１には引っ掛け孔２３１ｈが形成されており、他端部２３２にも引っ掛け孔２３２ｈが形成されている。
【００７３】
制御電極２３は、その一端部２３１及び他端部２３２のそれぞれがシールドケース２２に設けられた一対の高さ位置決め部２２１、２２２に当接配置された状態で、一端部２３１の孔２３１ｈが位置決め部２２１外側に位置する定位置の引っ掛け部２４１に引っ掛けられるとともに、他端部２３２の孔２３２ｈが位置決め部２２２の外側に位置する引っ掛け部２４２に引っ掛けられている。引っ掛け部２４２は前記レバー２６の頂部に形成されている。
【００７４】
引っ掛け部２４１、２４２は、高さ位置決め部２２１、２２２より低い位置にある。より正確に言えば、高さ位置決め部２２１、２２２の頂面より低い位置にあり、これにより制御電極板２３が感光体１１に接触しないようにしてある。
【００７５】
制御電極２３は、以上の構成により、レバー２６とこれを引っ張るバネ２５とにより高さ位置決め部２２１、２２２間に張設されている。同時に、放電電極２１もバネ２５により張設されている。
【００７６】
また、レバー２６に連結されたソレノイド駆動部ＳＯＬの通電オンによりレバー２６が図２中、右方向に押されることで、放電電極２１の張設を維持しつつ、制御電極２３の張力を低減することができるようになっている。駆動部ＳＯＬをオフすると、制御電極２３はもとの張力で張設される。
バネ２５、レバー２６、ソレノイド駆動部ＳＯＬ等は制御電極２３の張設装置を構成している。
【００７７】
図２に示すように、放電電極２１には電源装置ＰＷ１から放電電圧Ｖｃを、制御電極２３には電源装置ＰＷ２から制御電圧Ｖｇを、それぞれ感光体１１を帯電させるタイミングで印加できるようにしてある。
【００７８】
放電電極２１に高電圧の放電電圧Ｖｃを印加すると放電現象が発生し、放電電極２１の放電エネルギーは、制御電極２３によって感光体１１との電位差を埋めて制御電極２３への印加電圧Ｖｇに感光体１１の表面電位が近くなるまで感光体１１に流れる。電位Ｖｇまで帯電した感光体１１にはそれ以上電流が流れなくなり、他の放電エネルギーは制御電極２３やシールド電極２２へ流れる。シールド電極２２は接地するか、或いは制御電極と同電位とすればよい。
【００７９】
帯電装置２は、制御電極２３の清掃装置２００を備えている。
清掃装置２００は、図２及び図４に示すように、シールドケース２２内において放電電極２１と制御電極２３との間に配置された清掃部材２０１、清掃部材２０１の放電電極側の面に両面接着テープ等の接着材で接着された永久磁石ｍｇを含んでいる。
図２及び図４（Ａ）は清掃部材２０１が退避位置Ｐ１にある状態を示しており、図４（Ｂ）は清掃部材２０１が制御電極２３を摺擦清掃する清掃域Ｐｓにある状態を示している。
【００８０】
図２及び図４では、清掃装置２００を簡略化して示してあるが、詳しくは、図５、図６に示す構造のものである。図５（Ａ）は、清掃部材２０１が退避位置（ホームポジション）Ｐ１にあるときの、帯電装置２の長手方向に延びる中央部の断面で示す清掃装置断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図６（Ａ）は、清掃部材２０１が清掃域Ｐｓにあるときの、帯電装置２の長手方向に延びる中央部の断面で示す清掃装置断面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００８１】
清掃部材２０１は本例ではモケット材からなるものである。
磁石は、一般的には、酸化鉄からなるフエライト磁石が採用され、本例でも永久磁石ｍｇはフエライト磁石であるが、ネオジウム磁石やサマコバ磁石等であってもよい。
なお、例えば、清掃部材２０１の制御電極２３とは反対側の部分に例えば磁石粒子を保持させる等して、清掃部材の該粒子を含んだ部分を磁石ｍｇ’として採用してもよい。
図５、図６に示すように、清掃部材２０１に接着された磁石ｍｇは、さらに、両面接着テープ等の接着材で第１ホルダ２０２に接着されている。ホルダ２０２は磁石ｍｇとは反対側に第２ホルダ２０３を抱え込むスペースを有しており、該スペースに第２ホルダ２０３の頂部２０３ａが嵌め込まれている。ホルダ頂部２０３ａと該スペースの天井内面との間には復元可能に圧縮できる、クッション材でもある弾性部材２０４が介在しており、弾性部材２０４はスペース天井内面と第２ホルダ２０３の頂部２０３ａとに接着材で接着されている。
【００８２】
第２ホルダ２０３は、その内部スペースに一対の放電電極清掃部材２０５を保持しており、該清掃部材が放電電極２１にその両面から接触している。第２ホルダ２０３の下面からシールドケース２２外へ雌ネジ部材２０６が突出している。雌ネジ部材２０６は、ケース２２の底壁に形成された、ケース長手方向に延びる長孔２２３に摺動可能に嵌合され、ケース長手方向に往復動できる。
【００８３】
雌ネジ部材２０６にはケース２２外に配置したネジ棒２０７が螺合しており、ネジ棒２０７は図示省略の軸受け装置により両端部が回転可能に支持され、正逆運転可能のモータＭにて正逆回転駆動できる。
【００８４】
かくして、第２ホルダ２０３、ホルダ２０３に保持された放電電極清掃部材２０５、ホルダ２０３に弾性部材２０４を介して接着された第１ホルダ２０２、ホルダ２０２に支持された磁石ｍｇ及び清掃部材２０１は、モータＭの駆動によるネジ棒２０７の回転により移動することで、放電電極２１及び制御電極２３の長手方向に沿って往復動できる。このとき放電電極清掃部材２０５は放電電極２１を摺擦清掃できる。
【００８５】
シールドケース２２の片方の端部（図２、図４、図５（Ａ）において左側の端部）の内側にはガイド装置Ｇを設けてある。本例ではガイド装置Ｇはガイド板からなっている。このガイド板Ｇは、制御電極清掃部材２０１の退避位置Ｐ１、すなわち、放電電極２１及び制御電極２３を清掃しないときに退避する、感光体１１の帯電に支障のない位置Ｐ１に臨み、制御電極２３の内側の部位に設けられている。
【００８６】
以上説明した清掃装置２００によると、清掃部材２０１は、制御電極２３を清掃しないときは、図２、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示すように、退避位置Ｐ１に置かれる。このとき、清掃部材２０１はガイド板Ｇが制御電極２３と自身との間に介在することで、制御電極２３には接触せず、該制御電極から離間している。この状態では、制御電極２３は磁石ｍｇの磁力によって清掃部材２１の方へ引き寄せられることはなく、制御電極２３は正規の張設状態におかれる。
このように清掃部材２０１がガイド板Ｇに遮られた退避位置、さらに言えば、ガイド板Ｇに押されて放電電極２１寄りの退避位置Ｐ１に位置するとき、前記の第１ホルダ２０２と第２ホルダ２０３との間に介在する弾性部材２０４が圧縮される。
【００８７】
電極清掃のタイミングでは、モータＭにてネジ棒２０７を回転させ、雌ネジ部材２０６を駆動することで、第２ホルダ２０３、ホルダ２０３に保持された放電電極清掃部材２０５、ホルダ２０３に弾性部材２０４を介して接着された第１ホルダ２０２、ホルダ２０２に支持された磁石ｍｇ及び清掃部材２０１を清掃域Ｐｓへ送りだす。
また、電極清掃のタイミングでは、ソレノイド駆動部ＳＯＬに通電し、制御電極２３に加わる張力を緩める。
【００８８】
清掃部材２０１がガイド板Ｇから清掃域Ｐｓへ出ると、換言すれば、清掃部材２０１が退避位置Ｐ１から清掃域Ｐｓの始端部の位置Ｐ２（図４参照）に位置すると、第１ホルダ２０２と第２ホルダ２０３との間に介在する弾性部材２０４が第１ホルダ２０２を、従って該ホルダに支持された清掃部材２０１を制御電極２３の方へ付勢する一方、張力が減じられた制御電極２３が磁石ｍｇの磁力で撓んで清掃部材２０１の方へ引き寄せられ、かくして、制御電極２３の放電電極２１に向けられた面に清掃部材２０１が接触するようになる。
【００８９】
その状態でさらにネジ棒２０６を回転させることで、図４（Ｂ）及び図６に示すように、制御電極２３を磁石ｍｇで清掃部材２０１へ引き寄せ接触させた状態を維持しつつ、清掃部材２０１を制御電極２３の長手方向に沿って移動させて該清掃部材２０１で制御電極２３を摺擦清掃できる。また、同時に，清掃部材２０５で放電電極２１も摺擦清掃できる。
【００９０】
清掃部材２０１を、例えば、ガイド板Ｇとは反対側の清掃域Ｐｓの終端位置Ｐ３（図２参照）まで、制御電極２３を摺擦させつつ移動させた後、ネジ棒２０７を逆転させることで、清掃部材２０１をガイド板Ｇの位置まで、制御電極２３を摺擦清掃させつつ戻し移動させることができる。これに伴って清掃部材２０５も放電電極２１を摺擦清掃させつつ戻すことができる。
【００９１】
このようにして清掃部材２０１を清掃域Ｐｓで、制御電極２３の異物汚れに応じて１又は複数回往復動させて該制御電極２３を摺擦清掃した後は、清掃部材２０１を退避位置Ｐ１に配置し、次の清掃に備える。清掃部材２０１を退避位置Ｐ１に戻すとき、清掃部材２０１は、前記弾性部材２０４の圧縮を伴いつつ、ガイド板Ｇの傾斜先端部Ｇｅ８ 図４（Ａ）、図５参照）に乗り上がるようにして退避位置Ｐ１に円滑に戻る。
放電電極２１や制御電極２３から、それらの摺擦により除去された異物は、図示省略の、シールバケース２２内から排気する排気装置により帯電装置２外へ排出できる。さらに、適当な回収手段に回収させてもよい。
なお、ソレノイド駆動部ＳＯＬをオンして制御電極張力を緩めなくても、制御電極２３が清掃部材２０１へ引き寄せ接触せしめられるのであれば、制御電極張力を緩めなくても構わない。
【００９２】
以上説明した清掃装置２００は、制御電極２３の清掃にあたり、シールド電極ケース２２内に配置された清掃部材２０１へ制御電極２３が磁力を利用して引き寄せ接触せしめられるので、制御電極２３と感光体１１との距離が短く設定される場合でも（一般的には１ｍｍ程度）、清掃部材２０１や制御電極２３が感光体１１に接触することなく、それだけ安全に制御電極２３を清掃できる。
【００９３】
制御電極２３の清掃にあたっては、制御電極２３が磁力を利用して清掃部材２０１へ引き寄せ接触せしめられた状態で該制御電極が清掃部材２０１で摺擦されるので、また、帯電むら発生の原因となりやすい放電生成物が堆積しやすい制御電極２３の放電電極２１に向けられた面が清掃部材２０１で摺擦されるので、それだけ効率よく制御電極２３を清掃できる。
【００９４】
清掃装置２０４は、以上説明したとおりの構造のものであるから、コンパクトに安価に形成でき、帯電装置２全体としても、制御電極２３の清掃装置２００を有している割りには、コンパクトに安価に形成できる。
【００９５】
また、プロセスカートリッジＹＣ、ＭＣ、ＣＣ、ＫＣのそれぞれは、それに搭載された、感光体１１の帯電装置が前記帯電装置２であるから、帯電装置部分をコンパクトで安価なものとして、それだけプロセスカートリッジ全体をコンパクトで安価に形成できるとともに、感光体１１と帯電装置２の制御電極２３との距離が短く設定される場合でも、帯電装置２における清掃装置２００は制御電極２３を安全に効率よく清掃できるから、それだけプロセスカートリッジに求められる画像形成のためのプロセスを長期にわたり安定的に実施できる。
【００９６】
また、プリンタＰＲ１の各画像形成部の感光体１１を帯電させる帯電装置は前記帯電装置２であり、感光体１１と該帯電装置の制御電極２３との距離が短く設定される場合でも、該距離を変更することなく安全に該帯電装置の制御電極２３を清掃できるから、プリンタ全体としてみた場合、それだけ良好な画像を形成できる。
【００９７】
以上説明した帯電装置２における清掃装置２００はに代えて、図７や図８に示す清掃装置を採用してもよい。
図７の清掃装置２００Ａは、前記清掃装置２００において、永久磁石ｍｇに代えて電磁石ｍｇ’を採用したものである。それ以外の点は清掃装置２００と同構造である。装置２００における部品、部分と同じ部品、部分には装置２００と同じ参照符号を付してある。
【００９８】
電磁石ｍｇ’は、例えば、心金にエナメル線等のコイル線を巻回して形成できる。電磁石ｍｇ’を採用すると、それへの通電のオン、オフで磁力の発生、消滅を制御できるので、制御電極２３の任意の部分、例えば汚れの大きい部分に対応させて電磁石ｍｇ’に通電して、その部分を清掃することも可能となる。また、退避位置Ｐ１では電磁石ｍｇ’への通電をオフすれば、制御電極２３の張力を正規のものとできるので、カイド板Ｇは必ずしも要しない。
【００９９】
図８に示す清掃装置２００Ｂは、清掃装置２００において、制御電極２３の摺擦清掃において電極から除去される異物（酸化物等の放電生成物等）、或いはさらに放電電極２１から除去される異物を、飛散を抑制するために捕集する機構２０８を設けたものである。装置２００における部品、部分と同じ部品、部分には装置２００と同じ参照符号を付してある。
【０１００】
捕集機構２０８は、第２ホルダ２０３の片方の側面から突設され、ケース２２の側壁にケース長手方向に沿って形成された長孔２２４を貫通してケース外に出たアーム２０８ａに皿状の捕集部材２０８ａを保持させたものであり、捕集部材２０８ｂは、制御電極２３を間にして清掃部材２０１に対向配置されている。
【０１０１】
摺擦清掃により電極２１や２３から除去された異物は、感光体１１へ移行させて、前記のクリーニング装置１６で除去清掃しても構わない。
【０１０２】
以上説明したプリンタはカラープリンタであったが、本発明は、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、制御電極を有するスコロトロン方式の帯電装置であって該制御電極の清掃装置を備えた帯電装置、該帯電装置を備えたプロセスカートリッジ及び該帯電装置を備えた画像形成装置を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る帯電装置及びプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置で採用されている帯電装置の概略断面図である。
【図３】図２の帯電装置における制御電極の平面図である。
【図４】制御電極清掃部材の動作を示す説明図であり、図４（Ａ）は、該清掃部材が退避位置にある状態を示しており、図４（Ｂ）は該清掃部材が制御電極を摺擦清掃する清掃域にある状態を示している。
【図５】制御電極の清掃装置を示すもので、図５（Ａ）は、清掃部材が退避位置にあるときの、帯電装置の長手方向に延びる中央部の断面で示す清掃装置断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】制御電極の清掃装置を示すもので、図６（Ａ）は、清掃部材が清掃域にあるときの、帯電装置２の長手方向に延びる中央部の断面で示す清掃装置断面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図７】清掃装置の他の例を示す図である。
【図８】清掃装置のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
ＰＲ１ カラープリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
ＹＣ、ＭＣ、ＣＣ、ＫＣ プロセスカートリッジ
１１ 感光体
１３ 画像露光装置
１４ 現像装置
１４１ 現像ローラ
１５ １次転写ローラ
１６ クリーニング装置
１７ 光除電装置
３１ 駆動ローラ
３２ 対向ローラ
４ 中間転写ベルト
５ ２次転写ローラ
７ タイミングローラ対
８ 定着装置
９ クリーナ
２ 帯電装置
２１ 放電電極 ２２ シールド電極ケース ２２０ ケース２２の開口部 ２３ 制御電極
２３０ 制御電極開口
２００ 清掃装置 ２０１ 制御電極の清掃部材 ｍｇ 永久磁石
２０２ 第１ホルダ
２０３ 第２ホルダ
２０３ａ 第２ホルダ頂部
２０４ 弾性部材
２０５ 放電電極の清掃部材
２０６ 雌ネジ部材
２０７ ネジ棒
Ｍ モータ
２２３ ケース底壁の長孔
ｍｇ’ 電磁石
２０８ 捕集機構
２０８ａ アーム
２０８ｂ 捕集部材
２２４ ケース側壁の長孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電用開口部を有するシールド電極ケースと、該シールド電極ケース内に配置された放電電極と、該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの開口部に張設された制御電極と、該制御電極の清掃装置とを備えた帯電装置であり、該清掃装置は、該シールド電極ケース内に配置され、該制御電極の清掃を行わない退避位置と該制御電極を摺擦清掃するための清掃域との間を該制御電極に沿って移動可能の清掃部材と、該清掃域において該清掃部材と該制御電極とを接触させるための接触駆動装置とを備えており、該接触駆動装置は、該清掃部材を間にして前記制御電極とは反対側に位置して該清掃部材とともに移動可能であるとともに該制御電極を該清掃部材へ磁力を利用して引き寄せ接触させるための磁性部材を含んでいることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記清掃部材は少なくとも一部に磁性材を含んでおり、該清掃部材の該磁性材を含んだ部分により前記接触駆動装置の磁性部材が形成されている請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
前記制御電極は磁石に吸着され得る磁性材料から形成されており、前記接触駆動装置における前記磁性部材は磁石であり、該接触駆動装置は、前記清掃域では該磁石の磁力により該制御電極を該清掃部材に引き寄せ接触させる請求項１又は２記載の帯電装置。
【請求項４】
前記制御電極は制御電極張設装置により前記シールド電極ケース開口部に張設されており、該制御電極張設装置は、前記清掃部材による前記制御電極の摺擦清掃にあたり、該制御電極の張力を低減可能である請求項１、２又は３記載の帯電装置。
【請求項５】
前記清掃部材が前記清掃域から前記退避位置へ戻されるとき、該清掃部材を該退避位置へ案内するガイド装置を有している請求項１から４のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項６】
前記清掃部材による前記制御電極の摺擦清掃において、該清掃部材により前記制御電極から除去される異物を捕集するための捕集機構を有している請求項１から５のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項７】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置のための、該画像形成装置本体に着脱可能のプロセスカートリッジであり、該静電潜像担持体及び該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を備え、該帯電装置として請求項１から６のいずれかに記載の帯電装置を備えたプロセスカートリッジ。
【請求項８】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であり、該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を含む１又は２以上の帯電装置を備えており、該帯電装置のうち少なくとも一つは、請求項１から６のいずれかに記載の帯電装置である画像形成装置。
【請求項９】
請求項７記載のプロセスカートリッジを備えた請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１】
放電用開口部を有するシールド電極ケースと、該シールド電極ケース内に配置された放電電極と、該放電電極に臨み、該シールド電極ケースの開口部に張設された制御電極と、該制御電極の清掃装置とを備えた帯電装置であり、該清掃装置は、該シールド電極ケース内に配置され、該制御電極の清掃を行わない退避位置と該制御電極を摺擦清掃するための清掃域との間を該制御電極に沿って移動可能の清掃部材と、該清掃域において該清掃部材と該制御電極とを接触させるための接触駆動装置とを備えており、該接触駆動装置は、該清掃部材を間にして前記制御電極とは反対側に位置して該清掃部材とともに移動可能であるとともに該制御電極を該清掃部材へ磁力を利用して引き寄せ接触させるための磁性部材を含んでいることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記清掃部材は少なくとも一部に磁性材を含んでおり、該清掃部材の該磁性材を含んだ部分により前記接触駆動装置の磁性部材が形成されている請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
前記制御電極は磁石に吸着され得る磁性材料から形成されており、前記接触駆動装置における前記磁性部材は磁石であり、該接触駆動装置は、前記清掃域では該磁石の磁力により該制御電極を該清掃部材に引き寄せ接触させる請求項１又は２記載の帯電装置。
【請求項４】
前記制御電極は制御電極張設装置により前記シールド電極ケース開口部に張設されており、該制御電極張設装置は、前記清掃部材による前記制御電極の摺擦清掃にあたり、該制御電極の張力を低減可能である請求項１、２又は３記載の帯電装置。
【請求項５】
前記清掃部材が前記清掃域から前記退避位置へ戻されるとき、該清掃部材を該退避位置へ案内するガイド装置を有している請求項１から４のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項６】
前記清掃部材による前記制御電極の摺擦清掃において、該清掃部材により前記制御電極から除去される異物を捕集するための捕集機構を有している請求項１から５のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項７】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置のための、該画像形成装置本体に着脱可能のプロセスカートリッジであり、該静電潜像担持体及び該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を備え、該帯電装置として請求項１から６のいずれかに記載の帯電装置を備えたプロセスカートリッジ。
【請求項８】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であり、該静電潜像担持体表面を前記静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置を含む１又は２以上の帯電装置を備えており、該帯電装置のうち少なくとも一つは、請求項１から６のいずれかに記載の帯電装置である画像形成装置。
【請求項９】
請求項７記載のプロセスカートリッジを備えた請求項８記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２０６４８５（Ｐ２００７−２０６４８５Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６６６６（Ｐ２００６−２６６６６）
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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