帯電装置及び画像形成装置
【課題】針電極の針の先端部に対する清掃能力及び耐久性がともに高くなるようにする。
【解決手段】帯電装置１は、針電極２、ホルダ３、支持体４、及び清掃ローラ５を備える。針電極２は、所定の配列方向Ｘに沿って直線状に配列された複数の針２Ａを有する。ホルダ３は、針電極２を保持する。支持体４は、ホルダ３に配列方向Ｘに沿って移動自在に保持される。清掃ローラ５は、研磨剤を含有する弾性体で構成された研磨層５２、及び研磨剤を含有しない弾性体で構成されて研磨層５２の少なくとも外周面５２１を被覆する被覆層５３を有し、支持体４に回転自在に支持される。支持体４の移動時に、清掃ローラ５は配列方向Ｘに沿って回転しながら移動し、複数の針２Ａのそれぞれの先端部が順に清掃ローラ５に没入及び抜脱する。
【解決手段】帯電装置１は、針電極２、ホルダ３、支持体４、及び清掃ローラ５を備える。針電極２は、所定の配列方向Ｘに沿って直線状に配列された複数の針２Ａを有する。ホルダ３は、針電極２を保持する。支持体４は、ホルダ３に配列方向Ｘに沿って移動自在に保持される。清掃ローラ５は、研磨剤を含有する弾性体で構成された研磨層５２、及び研磨剤を含有しない弾性体で構成されて研磨層５２の少なくとも外周面５２１を被覆する被覆層５３を有し、支持体４に回転自在に支持される。支持体４の移動時に、清掃ローラ５は配列方向Ｘに沿って回転しながら移動し、複数の針２Ａのそれぞれの先端部が順に清掃ローラ５に没入及び抜脱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置の感光体の表面を均一の電位に帯電させる帯電装置、及び、この帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成処理では、感光体の表面に対して帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程が順次行われる。帯電工程では、帯電装置が感光体の表面を均一の電位に帯電させる。帯電装置として、感光体の表面に接触しない非接触式の帯電装置がある。非接触式の帯電装置は、高圧電源が印加された電極からの放電により感光体の表面を帯電させる。
【０００３】
電極として直径が数１０〜１５０μｍのチャージャ線を備える帯電装置は、高圧電源の印加による放電時にチャージャ線からオゾンを発生し、環境を汚染する。
【０００４】
このため、帯電装置として、高圧電源の印加時に発生するオゾンの量が少ない針電極を用いたものがある。針電極は、感光体の表面に向かって延出した複数の針を有している。複数の針は、感光体の移動方向に直交する方向に沿って配列されている。針電極の針には、高圧電界を発生する先端部に周囲の塵埃が吸着する。これを放置すると、針電極から適正な放電を行うことができなくなる。
【０００５】
そこで、従来の帯電装置の中には、研磨剤を含有した弾性体で構成された清掃ローラを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。この帯電装置は、針電極の複数の針の先端部が順に、清掃ローラの外周面から内部に埋没した後に清掃ローラの内部から露出するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７２１６９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、清掃ローラを構成する弾性体が研磨剤を含有すると、針から塵埃を除去するという清掃能力が高い清掃ローラを得ることができる反面、清掃ローラの外周面が脆化するので清掃ローラの耐久性が低下するという問題がある。清掃ローラの外周面が脆化すると、針電極の針の埋没時及び抜脱時に弾性体の一部が破片となって剥離及び飛散し、感光体等の周囲の画像形成部材への付着、又は現像装置中の現像剤への混入によって、用紙上の印刷画像への欠陥の出現、画像形成部材の損傷といった不具合が発生する虞がある。
【０００８】
この発明の目的は、針電極の針の先端部に対する清掃能力及び耐久性がともに高い帯電装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の帯電装置は、針電極、ホルダ、支持体、及び清掃ローラを備える。針電極は、所定の配列方向に沿って直線状に配列された複数の針を有する。ホルダは、針電極を保持する。ホルダは、配列方向に直交する断面形状が配列方向の少なくとも複数の針の配列範囲内で一定となるように構成される。支持体は、ホルダに配列方向に沿って移動自在に保持される。清掃ローラは、研磨剤を含有する弾性体で構成された研磨層、及び研磨剤を含有しない弾性体で構成されて研磨層の少なくとも第１外周面を被覆する被覆層を有し、支持体に回転自在に支持される。清掃ローラは、支持体の移動時に、配列方向に沿って回転しながら移動し、複数の針のそれぞれの先端部が順に被覆層の第２外周面から研磨層に埋没した後に被覆層から露出する。
【００１０】
この構成では、清掃ローラが研磨層を備え、針電極の針の先端部が研磨層に対して埋没及び抜脱するので、針の先端部の全面が研磨層によって清掃される。このため、針電極の針の先端部に対する清掃能力が高い。また、針電極の針が研磨層に対して埋没及び抜脱することで研磨層の一部が破砕した場合でも、清掃ローラの研磨層の少なくとも第１外周面が被覆層によって被覆されるので、研磨層の破片の飛散が抑制される。このため、長期間にわたる清掃ローラの使用が可能になる。
【００１１】
上述の構成において、被覆層は、研磨層の第１外周面に加えて端面をも被覆するように構成されることが好ましい。研磨層の第１外周面に加えて端面も被覆されることで、研磨層の一部が破砕した場合に、研磨層の破片の端面からの飛散も抑制される。このため、より長期間にわたる清掃ローラの使用が可能になり、清掃ローラの耐久性がより高くなる。
【００１２】
また、被覆層は、さらに研磨層の内周面をも被覆するように構成されることが好ましい。研磨層の第１外周面、端面、及び内周面が被覆層で被覆され、研磨層が被覆層内に包み込まれることで、研磨層の一部が破砕した場合における研磨層の破片の飛散がより抑制される。
【００１３】
さらに、清掃ローラは、互いに別部材で構成された研磨層及び被覆層を含む組立体であり、少なくとも研磨層を取り外し自在に構成されることがより好ましい。この構成では、研磨層の破砕が進んだ場合に研磨層のみを交換することができる。このため、低コストでより長期間にわたる清掃ローラの使用が可能になる。
【００１４】
この発明の画像形成装置は、上述のいずれかに記載の帯電装置を備える。この構成では、針電極の針の先端部が研磨層に対して埋没及び抜脱するので、針の先端部の全面が研磨層によって清掃され、針電極の針の先端部に対する清掃能力が高い。また、研磨層の一部が破砕した場合でも、研磨層の破片の飛散が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、針電極の針の先端部に対する清掃能力及び耐久性をともに高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施形態に係る帯電装置が適用された画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は帯電装置の正面断面図であり、（Ｂ）は帯電装置の要部の側面図である。
【図３】（Ａ）は清掃ローラの側面断面図であり、（Ｂ）は清掃ローラの正面断面図である。
【図４】清掃ローラの清掃動作を示す図である。
【図５】針電極の針の清掃ローラに対する埋没長さを示す図である。
【図６】帯電装置の側面図である。
【図７】帯電装置の他の構成例を示す側面図である。
【図８】清掃ローラの他の構成例を示す正面断面図である。
【図９】清掃ローラのさらに他の構成例を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１に示すように、画像形成装置１００は、用紙に画像を形成する画像形成モードとしてコピアモード、プリンタモード、ＦＡＸモードを有し、各モードはユーザによって選択され、また両面印刷が可能である。用紙として、普通紙、印画紙、ＯＨＰフィルム等のシート状の記録媒体が挙げられる。
【００１９】
画像形成装置１００は、原稿読取部１０、給紙部２０、画像形成部３０、排紙部４０及び図示しない操作パネル部を備えている。
【００２０】
原稿読取部１０は、装置本体の上部に配置され、プラテンガラス１１、原稿載置トレイ１２及びスキャナ光学系１３を備えている。スキャナ光学系１３は、光源１４、反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃ、光学レンズ１６及びＣＣＤ（Charge Coupled Device)１７を有する。光源１４は、プラテンガラス１１に載置された原稿又は原稿載置トレイ１２から原稿搬送路１８上を搬送される原稿に光を照射する。反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃは、原稿からの反射光を反射させて光学レンズ１６に導く。光学レンズ１６は、反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃによって導かれた反射光をＣＣＤ１７に結像する。ＣＣＤ１７は、反射光に応じた電気信号を出力する。
【００２１】
給紙部２０は、装置本体の下部に配置され、給紙トレイ２１及びピックアップローラ２２を備えている。給紙トレイ２１は、画像形成時に用紙搬送路Ｓ１に給紙すべき用紙を収容する。ピックアップローラ２２は、回転することで、給紙トレイ２１に載置された用紙を用紙搬送路Ｓ１へ給紙する。
【００２２】
画像形成部３０は、原稿読取部１０の下方の一方側に配置され、レーザスキャニングユニット（以下、ＬＳＵと言う。）３７、感光体ドラム３１及び定着装置３６を有している。感光体ドラム３１の周囲には、帯電装置１、現像装置３３、転写装置３４及びクリーナユニット３５が、感光体ドラム３１の回転方向である図１に示す矢印の方向に沿ってこの順に配置されている。
【００２３】
排紙部４０は、給紙トレイ２１の上方に配置され、排紙ローラ４１、及び排紙トレイ４２を備えている。排紙ローラ４１は、用紙搬送路Ｓ１上を搬送されてきた用紙を排紙トレイ４２へ排出する。排紙ローラ４１は、可逆回転が可能であり、用紙の両面に画像形成を行う際、用紙搬送路Ｓ１上を搬送されてきた表面の画像形成が終了した用紙を挟持した状態で、上記用紙を用紙を排出する回転方向とは逆方向に回転して用紙搬送路Ｓ２に搬送する。これにより、用紙の表裏面が反転して裏面が感光体ドラム３１に対向し、裏面にトナー像が転写される。排紙トレイ４２は、排紙ローラ４１から排出された用紙を積層して収容する。
【００２４】
操作パネル部に設けられたスタートキーが押下されると、画像形成装置１００は、ピックアップローラ２２を回転させて用紙搬送路Ｓ１に用紙を給紙する。給紙された用紙は、用紙搬送路Ｓ１上に設けられたレジストローラ６１に搬送される。
【００２５】
レジストローラ６１は、用紙の先端部が到達した時には回転を停止している。レジストローラ６１は、感光体ドラム３１と転写装置３４との間で用紙の先端部が感光体ドラム３１上に形成されたトナー像の先端部に一致するタイミングで回転を開始する。
【００２６】
原稿読取部１０によって生成された画像データは、操作パネル部から入力された条件で画像処理が施された後、ＬＳＵ３７にプリントデータとして送信される。ＬＳＵ３７は、帯電装置１によって所定の電位に帯電された感光体ドラム３１の周面に、図示しないポリゴンミラー及び各種レンズを介して上記画像データに基づいたレーザ光を照射することで、静電潜像を形成する。その後、現像装置３３に設けられた現像ローラ３３Ａの周面に付着しているトナーが、感光体ドラム３１の周面上の電位ギャップに応じて感光体ドラム３１の周面に引き寄せられて付着し、静電潜像がトナー像に顕像化される。
【００２７】
感光体ドラム３１の周面のトナー像は、転写装置３４によって用紙の表面に転写される。この転写工程後に感光体ドラム３１の周面に残留したトナーは、クリーナユニット３５によって回収される。
【００２８】
転写工程を終了した用紙は、定着装置３６を通過することで熱と圧力が加えられるとともにトナー像が溶融・固着され、排紙ローラ４１によって排紙トレイ４２へ排出される。
【００２９】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、帯電装置１は、針電極２、ホルダ３、支持体４、清掃ローラ５、操作軸６、ケース７を備えている。帯電装置１は、感光体ドラム３１の上方に配置される。
【００３０】
針電極２は、厚さが一様の薄い帯状の金属材料からなり、複数の針２Ａを有している。複数の針２Ａは、針電極２の全長にわたって一定の間隔で、下端部から下向きに延出している。複数の針２Ａは、針電極２の長手方向に平行な配列方向Ｘに沿って配列されている。帯電装置１は、針電極２の長手方向が感光体ドラム３１の軸方向に平行になるように配置される。したがって、配列方向Ｘは、感光体ドラム３１の回転軸に平行である。針電極２の長さは、感光体ドラム３１の周面の軸方向の長さよりも長い。
【００３１】
ホルダ３は、樹脂等の絶縁性材料によって構成されており、保持部３Ａ及び端子部３Ｂを備えている。保持部３Ａは、針電極２を保持する。保持部３Ａの長さは、針電極２における複数の針２Ａの配列範囲よりも長い。保持部３Ａの配列方向Ｘに直交する断面形状は、配列方向Ｘの少なくとも複数の針２Ａの配列範囲内で、図２（Ａ）中にハッチングで示すように一定の形状を呈する。一例として、保持部３Ａの配列方向Ｘに直交する断面形状は、配列方向Ｘの全域において一定である。端子部３Ｂは、図示しない端子を収納する。端子は、図示しない高圧電源と針電極２とを接続する。
【００３２】
支持体４は、下面が開放しており、保持部３Ａの外側に上方から装着される。支持体４の内側面には、突起４Ａ，４Ｂが形成されている。支持体４は、内側の上面と突起４Ａ，４Ｂとの間に保持部３Ａを上下方向に挟み、内側の側面で保持部３Ａを左右方向に挟む。したがって、支持体４は、配列方向Ｘに直交する面内での回転を含む移動を規制されている。
【００３３】
このように、保持部３Ａの配列方向Ｘに直交する断面形状が少なくとも複数の針２Ａの配列範囲内で一定であり、支持体４は保持部３Ａの外側に装着されて配列方向Ｘに直交する面内での回転を含む移動を規制されている。したがって、支持体４は、保持部３Ａに案内されて、少なくとも複数の針２Ａの配列範囲内で、配列方向Ｘに往復移動自在にされている。
【００３４】
清掃ローラ５は、支持体４の下端部に回転自在に支持されている。
【００３５】
図３に示すように、清掃ローラ５は、回転軸５１、研磨層５２、及び被覆層５３を有している。回転軸５１は、金属製であり、配列方向Ｘに直交する方向に配置されている。なお、回転軸５１は樹脂製にすることもできる。
【００３６】
研磨層５２は、研磨剤を含有する弾性体で構成されている。研磨剤として、１０ｗｔ％程度のアルミニウム粉末が挙げられる。弾性体として、ＥＰＤＭ（ethylene propylene diene M-class）系ゴム材料又はオレフィン系ゴム材料が挙げられる。研磨剤の硬度は、例えばＳＵＳである針電極２の素材よりも低く、トナー等の塵埃よりも高く設定されている。
【００３７】
被覆層５３は、研磨剤を含有しない弾性体で構成され、研磨層５２の少なくとも外周面５２１を被覆している。被覆層５３は、全周にわたって一様な厚さとなるように構成されている。被覆層５３を構成する弾性体として、例えば、ＥＰＤＭ（ethylenepropylene diene M-class）系ゴム材料又はオレフィン系ゴム材料が挙げられる。
【００３８】
針２Ａの先端部は、被覆層５３の外周面５３１から研磨層５２まで埋没した後に被覆層５３から露出する。研磨層５２又は被覆層５３を構成する弾性体は、公知のゴム材料や樹脂材料のなかから好適な材料を実験的に選択することができる。研磨剤は、針２Ａの表面に損傷を与えることなく針２Ａの表面からトナー等の塵埃を除去できることを条件に、公知の材料から適宜選択して使用することができ、公知の方法で弾性体に含有させることができる。
【００３９】
清掃ローラ５では、研磨層５２と被覆層５３とが互いに別部材で形成され、回転軸５１、研磨層５２、及び被覆層５３が組み立てられることで清掃ローラ５が構成されている。清掃ローラ５は、少なくとも研磨層５２を回転軸５１及び被覆層５３に対して取り外し自在に構成されている。このため、研磨層５２の破砕が進んだ場合に研磨層５２のみを交換することができる。したがって、低コストで長期間にわたる清掃ローラ５の使用が可能である。
【００４０】
図２に示すように、操作軸６は、背面側の端部が支持体４の孔部４Ｃの内部に固定されている。操作軸６は、図示しない前面側の端部がホルダ３の前面から突出している。
【００４１】
ケース７は、ホルダ３の全長にわたって、支持体４の外側に装着される。ケース７は、針電極２をシールドする。
【００４２】
端子部３Ｂに収納された端子を介して針電極２に高圧電源が印加されると、針電極２の複数の針２Ａのそれぞれの先端部に印加電界が集中し、この部分に放電が発生し易くなる。これによって、複数の針２Ａのそれぞれから感光体ドラム３１の周面に放電が生じる。この放電によって、感光体ドラム３１の周面が、所定の電位に帯電する。
【００４３】
針電極２の針２Ａの先端部に塵埃が吸着した場合、塵埃は清掃ローラ５によって針２Ａから除去される。
【００４４】
図４は、清掃ローラ５の清掃動作を示す。支持体４に回転自在に支持された清掃ローラ５の周面即ち被覆層５３の外周面５３１に、針２Ａの先端部が埋没する。支持体４が配列方向Ｘに沿って移動すると、清掃ローラ５も支持体４とともに移動する。このとき、清掃ローラ５の周面に複数の針２Ａのそれぞれが順次埋没する。清掃ローラ５は、複数の針２Ａから周面に作用する抵抗により、回転しつつ配列方向Ｘに沿って移動する。
【００４５】
清掃ローラ５は、針電極２と感光体ドラム３１の周面との間に配置される。清掃ローラ５の直径は、感光体ドラム３１の周面に接触しない範囲でできるだけ大きくされている。清掃ローラ５が配列方向Ｘに移動する際に、少なくとも１つの針２Ａの先端部が常に清掃ローラ５の周面から内部に埋没する。このため、清掃ローラ２は、配列方向Ｘに移動する際に確実に回転し、針２Ａの先端部による清掃ローラ５の周面の損傷、及び、清掃ローラ５の周面による針２Ａの変形が、最小限に抑えられる。
【００４６】
一例として、複数の針２Ａのうちの最大２つで少なくとも１つの針２Ａが清掃ローラ５に常時埋没するように、複数の針２Ａの間隔と清掃ローラ５の直径との関係が設定されている。
【００４７】
支持体４における清掃ローラ５の支持位置は、清掃ローラ５の周面に針２Ａの先端から所定長さの先端部が埋没するように設定されている。詳細には、図５に示すように、長さＬ１＝１．５ｍｍの針２Ａでは、放電領域Ｌ２＝０．１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、清掃ローラ５内に埋没する際に放電領域Ｌ２から長さＬ３＝０．３ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲で弾性変形を生じるように、埋没距離Ｌ４＝０．６ｍｍ〜１．０ｍｍに設定されている。被覆層５３の厚さＬ５＝０．２ｍｍ〜０．４ｍｍに設定されている。Ｌ１〜Ｌ５の寸法は、針２Ａの放電領域Ｌ２の少なくとも一部が研磨層５２内に埋没するように設定され、放電領域Ｌ２の全てが研磨層５２内に埋没するように設定されることが好ましい。
【００４８】
清掃ローラ５が支持体４とともに配列方向Ｘに沿って移動すると、針２Ａの先端部が先端から徐々に清掃ローラ５の内部に進入し、研磨層５２まで埋没した後、徐々に抜脱されていく。この間に、針２Ａの先端部の全面が清掃ローラ５の被覆層５３及び研磨層５２に接触し、研磨層５２が含有する研磨剤によって研磨される。清掃ローラ５は複数の針２Ａが順に没入及び抜脱する間に回転するため、少なくとも隣接する針２Ａは、清掃ローラ５の周面の異なる位置に埋没する。これによって、針２Ａの先端部の全面が、確実に清掃される。
【００４９】
図６に示すように、帯電装置１は、上面側に操作軸６を備えている。操作軸６は、ホルダ３の略全長に匹敵する長さにされている。操作軸６の背面側の端部は、支持体４の孔部４Ｃに固定されている。ホルダ３の前端部には、装着部９が形成されている。装着部９は、端子部３Ｂと略同一の外形を呈する。装着部９の背面側には、軸受体８が固定されている。軸受体８として支持体４と同一の部材が使用されており、軸受体８は上部に孔部４Ｃを備えている。装着部９の上面には軸受９Ａが形成されている。
【００５０】
操作軸６は、軸受体８の孔部４Ｃ及び装着部９の軸受９Ａを貫通している。操作軸６の前面側の端部には、把手６Ａが装着されている。帯電装置１が、画像形成装置１００内に装着されている状態で、端子部３Ｂ、軸受体８及び装着部９は、感光体ドラム３１の周面における画像形成領域Ｗの外側の範囲に位置している。また、支持体４は、清掃を行っていない状態では、感光体ドラム３１の周面における画像形成領域Ｗの外側の範囲内に設定された待機位置に位置している。このため、支持体４、端子部３Ｂ、軸受体８及び装着部９が感光体ドラム３１の周面における画像形成の障害となることがない。
【００５１】
作業者は、帯電装置１の針電極２の清掃時に、把手６Ａを摘んで操作軸６を配列方向Ｘに沿って往復移動させる。これによって、支持体４がホルダ３の支持部３Ａに案内されて配列方向Ｘに沿って往復移動し、支持体４に支持された清掃ローラ５が回転しつつ周面に針電極２の複数の針２Ａを順に埋没させていく。
【００５２】
針電極２の複数の針２Ａの先端部が順に清掃ローラ５の内部に没入及び抜脱する時に、各針２Ａの先端部の全面が清掃ローラ５に接触し、針２Ａの変形や繊維の付着を生じることなく、針２Ａの先端部の全面が確実に清掃される。このため、帯電装置１は、針２Ａの先端部に対する清掃能力が高い。また、針２Ａが研磨層５２に対して埋没及び抜脱することで研磨層５２の一部が破砕した場合でも、清掃ローラ５の研磨層５２の少なくとも外周面５２１が被覆層５３によって被覆されているので、研磨層５２の破片の飛散が抑制される。このため、長期間にわたる清掃ローラ５の使用が可能になり、清掃ローラ５の耐久性が高い。
【００５３】
操作軸６は、支持体４、軸受体８及び軸受９Ａの３点で支持されている。このため、操作軸６を配列方向Ｘに沿って円滑に往復動作させることができる。
【００５４】
なお、清掃ローラ５の研磨層５２と被覆層５３とを一体的に構成することもできる。例えば、研磨層５２及び被覆層５３として１つの弾性体を形成し、この際に、弾性体のうち研磨層５２に相当する領域のみに研磨剤を含有させるようにする。これによって、研磨層５２と被覆層５３とを組み立てる手間が省かれ、清掃ローラ５の組み立て作業効率が向上する。
【００５５】
図７に、他の構成例に係る帯電装置１Ａを示す。帯電装置１Ａは、上述の実施形態に係る帯電装置１の操作軸６に代えてスクリューネジ６１及びモータ６２を備え、支持体４の孔部４Ｃに雌ねじ部が形成されている点を除いて、帯電装置１と同様に構成されている。スクリューネジ６１には、モータ６２の回転が伝達される。モータ６２は、駆動源であり、正逆両方向に回転する。雌ねじ部は、スクリューネジ６１に螺合している。
【００５６】
支持体４は、ホルダ３に対して配列方向Ｘに直交する面内での移動を規制されており、配列方向Ｘを軸とする方向に回転しない。スクリューネジ６１の回転は、スクリューネジ６１の軸方向への移動力に変換されて支持体４に伝達される。モータ６２からスクリューネジ６１に正逆両方向の回転を供給することで、支持体４を配列方向Ｘに沿って往復移動させることができる。所定のタイミングでモータ６２を駆動することで、針電極２の清掃を自動的に行うことができる。
【００５７】
小型のモータ６２を帯電装置１Ａに装着し、帯電装置１Ａを画像形成装置１００に装着した時にモータ６２が、画像形成装置１００に設けられた電源に電気的に接続されるように構成することができる。また、モータ６２を画像形成装置１００に取り付け、帯電装置１Ａを画像形成装置１００に装着した時に、スクリューネジ６１の背面側の端部をモータ６２の回転軸に機械的に接続するように構成することもできる。
【００５８】
図８に示すように、被覆層５３Ａが研磨層５２Ａの外周面５２１Ａに加えて端面５２２Ａをも被覆するように、清掃ローラ５Ａを構成することが好ましい。研磨層５２Ａの外周面５２１Ａに加えて端面５２２Ａもが被覆層５３Ａによって被覆されることで、研磨層５２Ａの一部が破砕した場合に、清掃ローラ５Ａの周面からの研磨層５２Ａの破片の飛散が抑制されることに加えて、清掃ローラ５Ａの端面からの飛散も抑制される。このため、より長期間にわたる清掃ローラ５Ａの使用が可能になり、清掃ローラ５Ａの耐久性がより高くなる。
【００５９】
図９に示すように、被覆層５３Ｂが研磨層５２Ｂの外周面５２１Ｂ及び端面５２２Ｂに加えて内周面５２３Ｂをも被覆するように、清掃ローラ５Ｂを構成することがより好ましい。研磨層５２Ｂの外周面５２１Ｂ、端面５２２Ｂ、及び内周面５２３Ｂが被覆層５３Ｂで被覆され、研磨層５２Ｂが被覆層５３Ｂ内に包み込まれることで、研磨層５２Ｂの一部が破砕した場合における研磨層５２Ｂの破片の飛散がより抑制される。
【００６０】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１ 帯電装置
２ 針電極
２Ａ 針
３ ホルダ
３Ａ 保持部
４ 支持体
５，５Ａ，５Ｂ 清掃ローラ
５１ 回転軸
５２，５２Ａ，５２Ｂ 研磨層
５２１，５２１Ａ，５２１Ｂ 外周面（第１外周面）
５２２Ａ，５２２Ｂ 端面
５２３Ｂ 内周面
５３，５３Ａ，５３Ｂ 被覆層
５３１ 外周面（第２外周面）
６ 操作軸
３１ 感光体ドラム
１００ 画像形成装置
Ｘ 配列方向
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置の感光体の表面を均一の電位に帯電させる帯電装置、及び、この帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成処理では、感光体の表面に対して帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程が順次行われる。帯電工程では、帯電装置が感光体の表面を均一の電位に帯電させる。帯電装置として、感光体の表面に接触しない非接触式の帯電装置がある。非接触式の帯電装置は、高圧電源が印加された電極からの放電により感光体の表面を帯電させる。
【０００３】
電極として直径が数１０〜１５０μｍのチャージャ線を備える帯電装置は、高圧電源の印加による放電時にチャージャ線からオゾンを発生し、環境を汚染する。
【０００４】
このため、帯電装置として、高圧電源の印加時に発生するオゾンの量が少ない針電極を用いたものがある。針電極は、感光体の表面に向かって延出した複数の針を有している。複数の針は、感光体の移動方向に直交する方向に沿って配列されている。針電極の針には、高圧電界を発生する先端部に周囲の塵埃が吸着する。これを放置すると、針電極から適正な放電を行うことができなくなる。
【０００５】
そこで、従来の帯電装置の中には、研磨剤を含有した弾性体で構成された清掃ローラを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。この帯電装置は、針電極の複数の針の先端部が順に、清掃ローラの外周面から内部に埋没した後に清掃ローラの内部から露出するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７２１６９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、清掃ローラを構成する弾性体が研磨剤を含有すると、針から塵埃を除去するという清掃能力が高い清掃ローラを得ることができる反面、清掃ローラの外周面が脆化するので清掃ローラの耐久性が低下するという問題がある。清掃ローラの外周面が脆化すると、針電極の針の埋没時及び抜脱時に弾性体の一部が破片となって剥離及び飛散し、感光体等の周囲の画像形成部材への付着、又は現像装置中の現像剤への混入によって、用紙上の印刷画像への欠陥の出現、画像形成部材の損傷といった不具合が発生する虞がある。
【０００８】
この発明の目的は、針電極の針の先端部に対する清掃能力及び耐久性がともに高い帯電装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の帯電装置は、針電極、ホルダ、支持体、及び清掃ローラを備える。針電極は、所定の配列方向に沿って直線状に配列された複数の針を有する。ホルダは、針電極を保持する。ホルダは、配列方向に直交する断面形状が配列方向の少なくとも複数の針の配列範囲内で一定となるように構成される。支持体は、ホルダに配列方向に沿って移動自在に保持される。清掃ローラは、研磨剤を含有する弾性体で構成された研磨層、及び研磨剤を含有しない弾性体で構成されて研磨層の少なくとも第１外周面を被覆する被覆層を有し、支持体に回転自在に支持される。清掃ローラは、支持体の移動時に、配列方向に沿って回転しながら移動し、複数の針のそれぞれの先端部が順に被覆層の第２外周面から研磨層に埋没した後に被覆層から露出する。
【００１０】
この構成では、清掃ローラが研磨層を備え、針電極の針の先端部が研磨層に対して埋没及び抜脱するので、針の先端部の全面が研磨層によって清掃される。このため、針電極の針の先端部に対する清掃能力が高い。また、針電極の針が研磨層に対して埋没及び抜脱することで研磨層の一部が破砕した場合でも、清掃ローラの研磨層の少なくとも第１外周面が被覆層によって被覆されるので、研磨層の破片の飛散が抑制される。このため、長期間にわたる清掃ローラの使用が可能になる。
【００１１】
上述の構成において、被覆層は、研磨層の第１外周面に加えて端面をも被覆するように構成されることが好ましい。研磨層の第１外周面に加えて端面も被覆されることで、研磨層の一部が破砕した場合に、研磨層の破片の端面からの飛散も抑制される。このため、より長期間にわたる清掃ローラの使用が可能になり、清掃ローラの耐久性がより高くなる。
【００１２】
また、被覆層は、さらに研磨層の内周面をも被覆するように構成されることが好ましい。研磨層の第１外周面、端面、及び内周面が被覆層で被覆され、研磨層が被覆層内に包み込まれることで、研磨層の一部が破砕した場合における研磨層の破片の飛散がより抑制される。
【００１３】
さらに、清掃ローラは、互いに別部材で構成された研磨層及び被覆層を含む組立体であり、少なくとも研磨層を取り外し自在に構成されることがより好ましい。この構成では、研磨層の破砕が進んだ場合に研磨層のみを交換することができる。このため、低コストでより長期間にわたる清掃ローラの使用が可能になる。
【００１４】
この発明の画像形成装置は、上述のいずれかに記載の帯電装置を備える。この構成では、針電極の針の先端部が研磨層に対して埋没及び抜脱するので、針の先端部の全面が研磨層によって清掃され、針電極の針の先端部に対する清掃能力が高い。また、研磨層の一部が破砕した場合でも、研磨層の破片の飛散が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、針電極の針の先端部に対する清掃能力及び耐久性をともに高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施形態に係る帯電装置が適用された画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は帯電装置の正面断面図であり、（Ｂ）は帯電装置の要部の側面図である。
【図３】（Ａ）は清掃ローラの側面断面図であり、（Ｂ）は清掃ローラの正面断面図である。
【図４】清掃ローラの清掃動作を示す図である。
【図５】針電極の針の清掃ローラに対する埋没長さを示す図である。
【図６】帯電装置の側面図である。
【図７】帯電装置の他の構成例を示す側面図である。
【図８】清掃ローラの他の構成例を示す正面断面図である。
【図９】清掃ローラのさらに他の構成例を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１に示すように、画像形成装置１００は、用紙に画像を形成する画像形成モードとしてコピアモード、プリンタモード、ＦＡＸモードを有し、各モードはユーザによって選択され、また両面印刷が可能である。用紙として、普通紙、印画紙、ＯＨＰフィルム等のシート状の記録媒体が挙げられる。
【００１９】
画像形成装置１００は、原稿読取部１０、給紙部２０、画像形成部３０、排紙部４０及び図示しない操作パネル部を備えている。
【００２０】
原稿読取部１０は、装置本体の上部に配置され、プラテンガラス１１、原稿載置トレイ１２及びスキャナ光学系１３を備えている。スキャナ光学系１３は、光源１４、反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃ、光学レンズ１６及びＣＣＤ（Charge Coupled Device)１７を有する。光源１４は、プラテンガラス１１に載置された原稿又は原稿載置トレイ１２から原稿搬送路１８上を搬送される原稿に光を照射する。反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃは、原稿からの反射光を反射させて光学レンズ１６に導く。光学レンズ１６は、反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃによって導かれた反射光をＣＣＤ１７に結像する。ＣＣＤ１７は、反射光に応じた電気信号を出力する。
【００２１】
給紙部２０は、装置本体の下部に配置され、給紙トレイ２１及びピックアップローラ２２を備えている。給紙トレイ２１は、画像形成時に用紙搬送路Ｓ１に給紙すべき用紙を収容する。ピックアップローラ２２は、回転することで、給紙トレイ２１に載置された用紙を用紙搬送路Ｓ１へ給紙する。
【００２２】
画像形成部３０は、原稿読取部１０の下方の一方側に配置され、レーザスキャニングユニット（以下、ＬＳＵと言う。）３７、感光体ドラム３１及び定着装置３６を有している。感光体ドラム３１の周囲には、帯電装置１、現像装置３３、転写装置３４及びクリーナユニット３５が、感光体ドラム３１の回転方向である図１に示す矢印の方向に沿ってこの順に配置されている。
【００２３】
排紙部４０は、給紙トレイ２１の上方に配置され、排紙ローラ４１、及び排紙トレイ４２を備えている。排紙ローラ４１は、用紙搬送路Ｓ１上を搬送されてきた用紙を排紙トレイ４２へ排出する。排紙ローラ４１は、可逆回転が可能であり、用紙の両面に画像形成を行う際、用紙搬送路Ｓ１上を搬送されてきた表面の画像形成が終了した用紙を挟持した状態で、上記用紙を用紙を排出する回転方向とは逆方向に回転して用紙搬送路Ｓ２に搬送する。これにより、用紙の表裏面が反転して裏面が感光体ドラム３１に対向し、裏面にトナー像が転写される。排紙トレイ４２は、排紙ローラ４１から排出された用紙を積層して収容する。
【００２４】
操作パネル部に設けられたスタートキーが押下されると、画像形成装置１００は、ピックアップローラ２２を回転させて用紙搬送路Ｓ１に用紙を給紙する。給紙された用紙は、用紙搬送路Ｓ１上に設けられたレジストローラ６１に搬送される。
【００２５】
レジストローラ６１は、用紙の先端部が到達した時には回転を停止している。レジストローラ６１は、感光体ドラム３１と転写装置３４との間で用紙の先端部が感光体ドラム３１上に形成されたトナー像の先端部に一致するタイミングで回転を開始する。
【００２６】
原稿読取部１０によって生成された画像データは、操作パネル部から入力された条件で画像処理が施された後、ＬＳＵ３７にプリントデータとして送信される。ＬＳＵ３７は、帯電装置１によって所定の電位に帯電された感光体ドラム３１の周面に、図示しないポリゴンミラー及び各種レンズを介して上記画像データに基づいたレーザ光を照射することで、静電潜像を形成する。その後、現像装置３３に設けられた現像ローラ３３Ａの周面に付着しているトナーが、感光体ドラム３１の周面上の電位ギャップに応じて感光体ドラム３１の周面に引き寄せられて付着し、静電潜像がトナー像に顕像化される。
【００２７】
感光体ドラム３１の周面のトナー像は、転写装置３４によって用紙の表面に転写される。この転写工程後に感光体ドラム３１の周面に残留したトナーは、クリーナユニット３５によって回収される。
【００２８】
転写工程を終了した用紙は、定着装置３６を通過することで熱と圧力が加えられるとともにトナー像が溶融・固着され、排紙ローラ４１によって排紙トレイ４２へ排出される。
【００２９】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、帯電装置１は、針電極２、ホルダ３、支持体４、清掃ローラ５、操作軸６、ケース７を備えている。帯電装置１は、感光体ドラム３１の上方に配置される。
【００３０】
針電極２は、厚さが一様の薄い帯状の金属材料からなり、複数の針２Ａを有している。複数の針２Ａは、針電極２の全長にわたって一定の間隔で、下端部から下向きに延出している。複数の針２Ａは、針電極２の長手方向に平行な配列方向Ｘに沿って配列されている。帯電装置１は、針電極２の長手方向が感光体ドラム３１の軸方向に平行になるように配置される。したがって、配列方向Ｘは、感光体ドラム３１の回転軸に平行である。針電極２の長さは、感光体ドラム３１の周面の軸方向の長さよりも長い。
【００３１】
ホルダ３は、樹脂等の絶縁性材料によって構成されており、保持部３Ａ及び端子部３Ｂを備えている。保持部３Ａは、針電極２を保持する。保持部３Ａの長さは、針電極２における複数の針２Ａの配列範囲よりも長い。保持部３Ａの配列方向Ｘに直交する断面形状は、配列方向Ｘの少なくとも複数の針２Ａの配列範囲内で、図２（Ａ）中にハッチングで示すように一定の形状を呈する。一例として、保持部３Ａの配列方向Ｘに直交する断面形状は、配列方向Ｘの全域において一定である。端子部３Ｂは、図示しない端子を収納する。端子は、図示しない高圧電源と針電極２とを接続する。
【００３２】
支持体４は、下面が開放しており、保持部３Ａの外側に上方から装着される。支持体４の内側面には、突起４Ａ，４Ｂが形成されている。支持体４は、内側の上面と突起４Ａ，４Ｂとの間に保持部３Ａを上下方向に挟み、内側の側面で保持部３Ａを左右方向に挟む。したがって、支持体４は、配列方向Ｘに直交する面内での回転を含む移動を規制されている。
【００３３】
このように、保持部３Ａの配列方向Ｘに直交する断面形状が少なくとも複数の針２Ａの配列範囲内で一定であり、支持体４は保持部３Ａの外側に装着されて配列方向Ｘに直交する面内での回転を含む移動を規制されている。したがって、支持体４は、保持部３Ａに案内されて、少なくとも複数の針２Ａの配列範囲内で、配列方向Ｘに往復移動自在にされている。
【００３４】
清掃ローラ５は、支持体４の下端部に回転自在に支持されている。
【００３５】
図３に示すように、清掃ローラ５は、回転軸５１、研磨層５２、及び被覆層５３を有している。回転軸５１は、金属製であり、配列方向Ｘに直交する方向に配置されている。なお、回転軸５１は樹脂製にすることもできる。
【００３６】
研磨層５２は、研磨剤を含有する弾性体で構成されている。研磨剤として、１０ｗｔ％程度のアルミニウム粉末が挙げられる。弾性体として、ＥＰＤＭ（ethylene propylene diene M-class）系ゴム材料又はオレフィン系ゴム材料が挙げられる。研磨剤の硬度は、例えばＳＵＳである針電極２の素材よりも低く、トナー等の塵埃よりも高く設定されている。
【００３７】
被覆層５３は、研磨剤を含有しない弾性体で構成され、研磨層５２の少なくとも外周面５２１を被覆している。被覆層５３は、全周にわたって一様な厚さとなるように構成されている。被覆層５３を構成する弾性体として、例えば、ＥＰＤＭ（ethylenepropylene diene M-class）系ゴム材料又はオレフィン系ゴム材料が挙げられる。
【００３８】
針２Ａの先端部は、被覆層５３の外周面５３１から研磨層５２まで埋没した後に被覆層５３から露出する。研磨層５２又は被覆層５３を構成する弾性体は、公知のゴム材料や樹脂材料のなかから好適な材料を実験的に選択することができる。研磨剤は、針２Ａの表面に損傷を与えることなく針２Ａの表面からトナー等の塵埃を除去できることを条件に、公知の材料から適宜選択して使用することができ、公知の方法で弾性体に含有させることができる。
【００３９】
清掃ローラ５では、研磨層５２と被覆層５３とが互いに別部材で形成され、回転軸５１、研磨層５２、及び被覆層５３が組み立てられることで清掃ローラ５が構成されている。清掃ローラ５は、少なくとも研磨層５２を回転軸５１及び被覆層５３に対して取り外し自在に構成されている。このため、研磨層５２の破砕が進んだ場合に研磨層５２のみを交換することができる。したがって、低コストで長期間にわたる清掃ローラ５の使用が可能である。
【００４０】
図２に示すように、操作軸６は、背面側の端部が支持体４の孔部４Ｃの内部に固定されている。操作軸６は、図示しない前面側の端部がホルダ３の前面から突出している。
【００４１】
ケース７は、ホルダ３の全長にわたって、支持体４の外側に装着される。ケース７は、針電極２をシールドする。
【００４２】
端子部３Ｂに収納された端子を介して針電極２に高圧電源が印加されると、針電極２の複数の針２Ａのそれぞれの先端部に印加電界が集中し、この部分に放電が発生し易くなる。これによって、複数の針２Ａのそれぞれから感光体ドラム３１の周面に放電が生じる。この放電によって、感光体ドラム３１の周面が、所定の電位に帯電する。
【００４３】
針電極２の針２Ａの先端部に塵埃が吸着した場合、塵埃は清掃ローラ５によって針２Ａから除去される。
【００４４】
図４は、清掃ローラ５の清掃動作を示す。支持体４に回転自在に支持された清掃ローラ５の周面即ち被覆層５３の外周面５３１に、針２Ａの先端部が埋没する。支持体４が配列方向Ｘに沿って移動すると、清掃ローラ５も支持体４とともに移動する。このとき、清掃ローラ５の周面に複数の針２Ａのそれぞれが順次埋没する。清掃ローラ５は、複数の針２Ａから周面に作用する抵抗により、回転しつつ配列方向Ｘに沿って移動する。
【００４５】
清掃ローラ５は、針電極２と感光体ドラム３１の周面との間に配置される。清掃ローラ５の直径は、感光体ドラム３１の周面に接触しない範囲でできるだけ大きくされている。清掃ローラ５が配列方向Ｘに移動する際に、少なくとも１つの針２Ａの先端部が常に清掃ローラ５の周面から内部に埋没する。このため、清掃ローラ２は、配列方向Ｘに移動する際に確実に回転し、針２Ａの先端部による清掃ローラ５の周面の損傷、及び、清掃ローラ５の周面による針２Ａの変形が、最小限に抑えられる。
【００４６】
一例として、複数の針２Ａのうちの最大２つで少なくとも１つの針２Ａが清掃ローラ５に常時埋没するように、複数の針２Ａの間隔と清掃ローラ５の直径との関係が設定されている。
【００４７】
支持体４における清掃ローラ５の支持位置は、清掃ローラ５の周面に針２Ａの先端から所定長さの先端部が埋没するように設定されている。詳細には、図５に示すように、長さＬ１＝１．５ｍｍの針２Ａでは、放電領域Ｌ２＝０．１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、清掃ローラ５内に埋没する際に放電領域Ｌ２から長さＬ３＝０．３ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲で弾性変形を生じるように、埋没距離Ｌ４＝０．６ｍｍ〜１．０ｍｍに設定されている。被覆層５３の厚さＬ５＝０．２ｍｍ〜０．４ｍｍに設定されている。Ｌ１〜Ｌ５の寸法は、針２Ａの放電領域Ｌ２の少なくとも一部が研磨層５２内に埋没するように設定され、放電領域Ｌ２の全てが研磨層５２内に埋没するように設定されることが好ましい。
【００４８】
清掃ローラ５が支持体４とともに配列方向Ｘに沿って移動すると、針２Ａの先端部が先端から徐々に清掃ローラ５の内部に進入し、研磨層５２まで埋没した後、徐々に抜脱されていく。この間に、針２Ａの先端部の全面が清掃ローラ５の被覆層５３及び研磨層５２に接触し、研磨層５２が含有する研磨剤によって研磨される。清掃ローラ５は複数の針２Ａが順に没入及び抜脱する間に回転するため、少なくとも隣接する針２Ａは、清掃ローラ５の周面の異なる位置に埋没する。これによって、針２Ａの先端部の全面が、確実に清掃される。
【００４９】
図６に示すように、帯電装置１は、上面側に操作軸６を備えている。操作軸６は、ホルダ３の略全長に匹敵する長さにされている。操作軸６の背面側の端部は、支持体４の孔部４Ｃに固定されている。ホルダ３の前端部には、装着部９が形成されている。装着部９は、端子部３Ｂと略同一の外形を呈する。装着部９の背面側には、軸受体８が固定されている。軸受体８として支持体４と同一の部材が使用されており、軸受体８は上部に孔部４Ｃを備えている。装着部９の上面には軸受９Ａが形成されている。
【００５０】
操作軸６は、軸受体８の孔部４Ｃ及び装着部９の軸受９Ａを貫通している。操作軸６の前面側の端部には、把手６Ａが装着されている。帯電装置１が、画像形成装置１００内に装着されている状態で、端子部３Ｂ、軸受体８及び装着部９は、感光体ドラム３１の周面における画像形成領域Ｗの外側の範囲に位置している。また、支持体４は、清掃を行っていない状態では、感光体ドラム３１の周面における画像形成領域Ｗの外側の範囲内に設定された待機位置に位置している。このため、支持体４、端子部３Ｂ、軸受体８及び装着部９が感光体ドラム３１の周面における画像形成の障害となることがない。
【００５１】
作業者は、帯電装置１の針電極２の清掃時に、把手６Ａを摘んで操作軸６を配列方向Ｘに沿って往復移動させる。これによって、支持体４がホルダ３の支持部３Ａに案内されて配列方向Ｘに沿って往復移動し、支持体４に支持された清掃ローラ５が回転しつつ周面に針電極２の複数の針２Ａを順に埋没させていく。
【００５２】
針電極２の複数の針２Ａの先端部が順に清掃ローラ５の内部に没入及び抜脱する時に、各針２Ａの先端部の全面が清掃ローラ５に接触し、針２Ａの変形や繊維の付着を生じることなく、針２Ａの先端部の全面が確実に清掃される。このため、帯電装置１は、針２Ａの先端部に対する清掃能力が高い。また、針２Ａが研磨層５２に対して埋没及び抜脱することで研磨層５２の一部が破砕した場合でも、清掃ローラ５の研磨層５２の少なくとも外周面５２１が被覆層５３によって被覆されているので、研磨層５２の破片の飛散が抑制される。このため、長期間にわたる清掃ローラ５の使用が可能になり、清掃ローラ５の耐久性が高い。
【００５３】
操作軸６は、支持体４、軸受体８及び軸受９Ａの３点で支持されている。このため、操作軸６を配列方向Ｘに沿って円滑に往復動作させることができる。
【００５４】
なお、清掃ローラ５の研磨層５２と被覆層５３とを一体的に構成することもできる。例えば、研磨層５２及び被覆層５３として１つの弾性体を形成し、この際に、弾性体のうち研磨層５２に相当する領域のみに研磨剤を含有させるようにする。これによって、研磨層５２と被覆層５３とを組み立てる手間が省かれ、清掃ローラ５の組み立て作業効率が向上する。
【００５５】
図７に、他の構成例に係る帯電装置１Ａを示す。帯電装置１Ａは、上述の実施形態に係る帯電装置１の操作軸６に代えてスクリューネジ６１及びモータ６２を備え、支持体４の孔部４Ｃに雌ねじ部が形成されている点を除いて、帯電装置１と同様に構成されている。スクリューネジ６１には、モータ６２の回転が伝達される。モータ６２は、駆動源であり、正逆両方向に回転する。雌ねじ部は、スクリューネジ６１に螺合している。
【００５６】
支持体４は、ホルダ３に対して配列方向Ｘに直交する面内での移動を規制されており、配列方向Ｘを軸とする方向に回転しない。スクリューネジ６１の回転は、スクリューネジ６１の軸方向への移動力に変換されて支持体４に伝達される。モータ６２からスクリューネジ６１に正逆両方向の回転を供給することで、支持体４を配列方向Ｘに沿って往復移動させることができる。所定のタイミングでモータ６２を駆動することで、針電極２の清掃を自動的に行うことができる。
【００５７】
小型のモータ６２を帯電装置１Ａに装着し、帯電装置１Ａを画像形成装置１００に装着した時にモータ６２が、画像形成装置１００に設けられた電源に電気的に接続されるように構成することができる。また、モータ６２を画像形成装置１００に取り付け、帯電装置１Ａを画像形成装置１００に装着した時に、スクリューネジ６１の背面側の端部をモータ６２の回転軸に機械的に接続するように構成することもできる。
【００５８】
図８に示すように、被覆層５３Ａが研磨層５２Ａの外周面５２１Ａに加えて端面５２２Ａをも被覆するように、清掃ローラ５Ａを構成することが好ましい。研磨層５２Ａの外周面５２１Ａに加えて端面５２２Ａもが被覆層５３Ａによって被覆されることで、研磨層５２Ａの一部が破砕した場合に、清掃ローラ５Ａの周面からの研磨層５２Ａの破片の飛散が抑制されることに加えて、清掃ローラ５Ａの端面からの飛散も抑制される。このため、より長期間にわたる清掃ローラ５Ａの使用が可能になり、清掃ローラ５Ａの耐久性がより高くなる。
【００５９】
図９に示すように、被覆層５３Ｂが研磨層５２Ｂの外周面５２１Ｂ及び端面５２２Ｂに加えて内周面５２３Ｂをも被覆するように、清掃ローラ５Ｂを構成することがより好ましい。研磨層５２Ｂの外周面５２１Ｂ、端面５２２Ｂ、及び内周面５２３Ｂが被覆層５３Ｂで被覆され、研磨層５２Ｂが被覆層５３Ｂ内に包み込まれることで、研磨層５２Ｂの一部が破砕した場合における研磨層５２Ｂの破片の飛散がより抑制される。
【００６０】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１ 帯電装置
２ 針電極
２Ａ 針
３ ホルダ
３Ａ 保持部
４ 支持体
５，５Ａ，５Ｂ 清掃ローラ
５１ 回転軸
５２，５２Ａ，５２Ｂ 研磨層
５２１，５２１Ａ，５２１Ｂ 外周面（第１外周面）
５２２Ａ，５２２Ｂ 端面
５２３Ｂ 内周面
５３，５３Ａ，５３Ｂ 被覆層
５３１ 外周面（第２外周面）
６ 操作軸
３１ 感光体ドラム
１００ 画像形成装置
Ｘ 配列方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配列方向に沿って直線状に配列された複数の針を有する針電極と、
前記針電極を保持するホルダであって前記配列方向に直交する断面形状が前記配列方向の少なくとも前記複数の針の配列範囲内で一定であるホルダと、
前記ホルダに前記配列方向に沿って移動自在に保持された支持体と、
研磨剤を含有する弾性体で構成された研磨層、及び研磨剤を含有しない弾性体で構成されて前記研磨層の少なくとも第１外周面を被覆する被覆層を有し、前記支持体に回転自在に支持された清掃ローラと、を備え、
前記清掃ローラは、前記支持体の移動時に、前記配列方向に沿って回転しながら移動し、前記複数の針のそれぞれの先端部が順に前記被覆層の第２外周面から前記研磨層まで埋没した後に前記被覆層から露出する、帯電装置。
【請求項２】
前記被覆層は、前記研磨層の前記第１外周面に加えて端面をも被覆する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記被覆層は、さらに前記研磨層の内周面をも被覆する、請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記清掃ローラは、互いに別部材で構成された前記研磨層及び前記被覆層を含む組立体であり、少なくとも前記研磨層を取り外し自在に構成される、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の帯電装置を備える画像形成装置。
【請求項１】
所定の配列方向に沿って直線状に配列された複数の針を有する針電極と、
前記針電極を保持するホルダであって前記配列方向に直交する断面形状が前記配列方向の少なくとも前記複数の針の配列範囲内で一定であるホルダと、
前記ホルダに前記配列方向に沿って移動自在に保持された支持体と、
研磨剤を含有する弾性体で構成された研磨層、及び研磨剤を含有しない弾性体で構成されて前記研磨層の少なくとも第１外周面を被覆する被覆層を有し、前記支持体に回転自在に支持された清掃ローラと、を備え、
前記清掃ローラは、前記支持体の移動時に、前記配列方向に沿って回転しながら移動し、前記複数の針のそれぞれの先端部が順に前記被覆層の第２外周面から前記研磨層まで埋没した後に前記被覆層から露出する、帯電装置。
【請求項２】
前記被覆層は、前記研磨層の前記第１外周面に加えて端面をも被覆する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記被覆層は、さらに前記研磨層の内周面をも被覆する、請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記清掃ローラは、互いに別部材で構成された前記研磨層及び前記被覆層を含む組立体であり、少なくとも前記研磨層を取り外し自在に構成される、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の帯電装置を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８５３３５（Ｐ２０１２−１８５３３５Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４８４５１（Ｐ２０１１−４８４５１）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]