帯電装置
【課題】 コスト低減のためにシャッタと清掃部材を一体で移動させる構成では、立ち上げ時間の短縮のためシャッタを素早く開くと、清掃部材が著しく摩耗して帯電ムラを引き起こす。
【解決手段】 前記清掃部材を開方向へ所定速度で移動させ続けるために要する力は、前記清掃部材を閉方向へ前記所定速度で移動させ続けるために要する力よりも小さい。
【解決手段】 前記清掃部材を開方向へ所定速度で移動させ続けるために要する力は、前記清掃部材を閉方向へ前記所定速度で移動させ続けるために要する力よりも小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
グリッドを清掃する清掃部材と開口を遮蔽するシャッタを備える帯電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置の帯電工程において、コロナ帯電器を用いる構成が知られている。とりわけ感光体の電位を安定させるため、コロナ帯電器のシールドの開口部にグリッド電極が設けられる構成が知られている。
【０００３】
ここで、グリッド電極の放電電極側の面には、浮遊したトナーなどの異物（汚れ物質）が蓄積しやすい。このような異物がグリッド電極の内面に局所的に堆積してしまうと、異物が堆積した部位に対応する個所において帯電不良が生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、グリッド電極の内面（放電ワイヤ側）を清掃する清掃装置を設けてグリッド電極に異物が局所的に堆積するのを抑制する構成が開示されている。具体的には、グリッド電極の内面に清掃部材としての清掃ブラシを接触させつつ、清掃ブラシをグリッド電極の長手方向に移動させることで、グリッド電極の内面の清掃を行う構成が開示されている。
【０００５】
他方、コロナ帯電器は感光体を帯電するに際して、オゾンＯ３や窒素酸化物ＮＯＸ等の放電生成物を生成することが知られている。
【０００６】
放電生成物が感光体に付着し、付着した放電生成物が吸湿すると、放電生成物が付着した部位の表面抵抗が低下する。このように吸湿した放電生成物が感光体に付着した状態では、画像情報に応じた静電潜像を忠実に形成できない「画像流れ」と呼ばれる画像不良が発生する。
【０００７】
そこで、特許文献２には、コロナ帯電器の開口をシャッタで遮蔽することにより画像流れの発生を抑制する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３３８７９７号公報
【特許文献２】特開２００７−０７２２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
シャッタは画像形成を行わない夜間や本体電源がＯＦＦの状態において、コロナ帯電器の開口を遮蔽している。画像形成を行うに際しては閉じたシャッタを開く必要がある。当然、ユーザは画像形成装置の立ち上げ時間の短縮を望んでおり、そのためにシャッタを開く速度を速めることが望まれている。
【００１０】
他方、シャッタとグリッド清掃部材を共にコロナ帯電器の長手方向へ移動させる構成においては、一つの駆動源（モータ）を用いてシャッタとグリッド清掃部材を移動させることがコスト低減のために好ましい。
【００１１】
しかしながら、駆動源を共通化する構成において、立ち上げ時間を短縮するためにシャッタを素早く開こうとすると、グリッド電極を清掃する清掃部材の移動速度も速くなる。清掃部材として清掃ブラシを用いた場合に、清掃ブラシを素早く移動させると、清掃ブラシの毛体がグリッド電極に引っ掛かり、清掃ブラシの毛が切れたり抜けたりしてしまう。また、グリッド電極を清掃パットで清掃する場合においても清掃パットの摩耗が促進されてしまう。
【００１２】
このように清掃部材を速く移動させることにより清掃部材が摩耗することにより、グリッド電極の清掃を十分に行うことができなくなり、結果として帯電不良が生じる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本発明の帯電装置は「グリッドを備えるコロナ帯電器と、前記グリッドを清掃する清掃部材と、前記コロナ帯電器の開口を開閉するシャッタと、前記清掃部材と前記シャッタを支持するキャリッジと、前記キャリッジを前記コロナ帯電器の長手方向へ移動させる移動機構と、前記キャリッジを前記シャッタにより前記開口を開く開方向へ移動させるときの速度を前記シャッタにより前記開口を閉じる閉方向へ移動させるときの速度よりも速くなるように制御する制御手段と、を有し、前記清掃部材を開方向へ所定速度で移動させ続けるために要する力は、前記清掃部材を閉方向へ前記所定速度で移動させ続けるために要する力よりも小さいこと」を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
清掃ブラシとシャッタを共通駆動でコストダウンな構成において、清掃部材が摩耗して清掃ムラの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】コロナ帯電器を説明するための図である。
【図３】コロナ帯電器を説明するための斜視図である。
【図４】画像形成装置に関する制御ブロック図である。
【図５】帯電器シャッタを閉動作に関するフローチャートである。
【図６】帯電器シャッタを開動作に関するフローチャートである。
【図７】グリッド清掃動作に関するフローチャートである。
【図８】帯電器シャッタの開閉動作について説明するための図である。
【図９】清掃ブラシの揺動機構を説明するための図である。
【図１０】斜毛処理された清掃ブラシについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施例に係る帯電装置について図を用いて説明する。なお、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、その思想が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、その範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１７】
画像形成装置に概略を説明した後、コロナ帯電器の構成について詳しく説明する。
【００１８】
§１．｛画像形成装置の概略構成に関する説明｝
図１は本実施例の画像形成装置の概略構成を説明するための図である。本例の像担持体として感光ドラム１は、円筒状（ドラム型）の電子写真感光体である。感光ドラム１は、直径が８４ｍｍであり、中心軸（不図示）を中心に５００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００１９】
本実施例の帯電装置はコロナ帯電器２あり、放電電極として放電ワイヤと電位調整精度を高くするグリッド電極を備える。また、放電ワイヤ及びグリッド電極はそれぞれ、付着する物質を清掃する清掃部材を備える。また、コロナ帯電器はシールドの開口を覆うシャッタを備える。帯電装置の詳細な構成については後に詳述する。
【００２０】
コロナ帯電器で帯電された感光ドラム１は露光手段としてのレーザースキャナにより露光され静電像が形成される。そして、トナーを収容する現像手段４としての現像器よって静電像はトナー像に現像される。感光体上に現像されたトナー像は転写手段としての転写ローラ５と感光ドラムのニップ部（転写部）において記録材Ｐ上へ転写される。転写されずに像担持体上に残留した転写残トナーは感光体回転方向において転写部の下流側に配置されたクリーニングブレード６により除去される。
【００２１】
記録材上にされたトナー像は搬送ローラによって挟持搬送され、不図示の定着装置で加熱定着される。そして、定着処理を受けた記録材Ｐは機外へと排出される。
【００２２】
§２．｛コロナ帯電器の詳細な説明｝
続いて、本実施例に係る帯電装置の構成について図２を用いて詳しく説明する。図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれコロナ帯電器の側面図、俯瞰図、断面図である。また、図３の（ａ）はコロナ帯電器の斜視図である。
【００２３】
■（コロナ帯電器の基本構成について）
図２の（ｃ）に示すように、コロナ帯電器２は、放電ワイヤ２ｈと、これを囲むように設けられたコの字状のシールド２ｂと、シールドの開口部に設置されたグリッド電極２ａと、を備える（スコロトロンタイプ）。本実施例において、グリッド電極２ａは、平板状のエッジンググリッドを用いた。
【００２４】
また、コロナ帯電器の放電ワイヤ２ｈには高圧電源Ｓ１から高圧電圧が印加される。同様に、グリッド電極には高圧電源Ｓ２から高圧電圧が印加される。
【００２５】
なお、図２の（ａ）側面図からも明らかなように、コロナ帯電器２は感光体１の母線に沿って対向配置され、コロナ帯電器２の長手方向は感光体１の軸線方向と略平行な関係となっている。
【００２６】
■（清掃部材及びシャッタについて）
続いて、清掃部材について説明する。図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例のコロナ帯電器は、放電ワイヤ２ｈを清掃する清掃パット１１ａを備える。また、グリッド電極２ａを清掃する清掃部材としての清掃ブラシ１４を備える。
【００２７】
清掃パット１１ａと清掃ブラシ１４は駆動モータＭの駆動を受けて回転する駆動スクリュ１２ｂによって、コロナ帯電器の長手方向に移動する。図３の（ｂ）に示すように、グリッド２ａを清掃する清掃ブラシ１４はグリッド電極２ａの放電ワイヤ側の面と接触してグリッド電極を清掃する。
【００２８】
本実施例において、ワイヤ清掃部材としての清掃パッド１１ａはスポンジを用い、ワイヤ２ｈを両側から挟むように配置した。また、グリッド清掃部材としての清掃ブラシ１４は、アクリル系ブラシを難燃化処理し、基布に織り込んだものを使用した。なお、これ以外にも、清掃ブラシの材料として、ナイロン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等を用いてもよい。また、植毛系に限らず、フェルト、スポンジのようなパット（弾性体）や、アルミナ、炭化珪素などの研磨剤を塗布したシートを使用しても良い。
【００２９】
また、本実施例の帯電装置はコロナ帯電器の開口を遮蔽（開閉）するシート状のシャッタとしての帯電器シャッタ１０を備える。なお、帯電器シャッタの短手方向の幅はコロナ帯電器の短手方向の幅よりも広い。また、本実施例の帯電器シャッタ１０はレーヨン製の厚み３０μｍの不織布を用いた。なお、帯電器シャッタはシート状であれば、ナイロン繊維を編んだものや、ウレタンやポリエステルを用いたフィルムを用いてもよい。この帯電器シャッタは清掃ブラシ１４と同じく、シャッタの先端を支持するキャリッジ駆動スクリュ１２ｂが回転することによりコロナ帯電器の長手方向へ移動する。
【００３０】
■（移動機構について）
図２の（ａ）に示すように、清掃パット１１ａ、清掃ブラシ１４、帯電器シャッタ１０は駆動モータＭの駆動を受けて一体にコロナ帯電器長手方向に移動する。また、帯電器シャッタ１０の先端を保持して移動する移動部材（キャリッジ）１２ａは、清掃ブラシ１４及び清掃パット１１ａが感光体と直接対向しないように帯電器シャッタにより遮蔽するように構成されている。また、帯電器シャッタ１０と清掃パッド１１ａと清掃ブラシ１４の移動を、共通のモータから駆動力を与えることにより駆動源（モータ）の数を減らしている。なお、シャッタ等の移動方向は駆動モータＭを正回転と逆回転を切り替えることで開方向と閉方向の両方を取り得る。また、駆動モータＭへの電力を変更することによりキャリッジの移動速度を可変にしている。
【００３１】
本実施例において帯電器シャッタ１０は開口開方向に移動するように巻取り部材としての巻取りローラで巻き取られるように付勢されている。具体的には、巻取りローラ内部にある付勢手段としての不図示のゼンマイバネにより図２の（ａ）の時計周り方向（シャッタ閉方向）に力が常に働くように構成されている。
【００３２】
また、一定以上の力（張力）が帯電器シャッタ１０に付与さないように不図示のトルクリミッターを備える。これにより、帯電器シャッタ１０でコロナ帯電器の開口を閉じる際に、帯電器シャッタ１０が下方に垂れ下がることを抑制しながら、帯電器シャッタ１０を巻取りローラで巻き取ることができる。
【００３３】
同様に、帯電器シャッタ１０によって開口を遮蔽した状態（閉状態）において、帯電器シャッタ１０が移動しない程度の力が加わることで、帯電器シャッタが垂れ下がることを抑制する。このように、帯電器シャッタにコロナ帯電器長手方向のテンション（張力）を加えることで、帯電器シャッタ１０とコロナ帯電器２との隙間からコロナ生成物が外側に漏れにくい状態を維持することができる。
【００３４】
§３．｛シャッタの開閉動作に関する説明｝
帯電器シャッタ１０の開閉やワイヤ及びグリッドの清掃シーケンスについて図５、図６、図７に記載のフローチャートを用いて説明する。まず、画像形成装置の各部を制御するブロック図について図４を用いて説明し、続いて制御手順についてフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
■（ブロック図について）
図４は本実施例の制御装置３００を説明するための制御ブロック図である。制御装置３００は高圧制御部３０１、モータ制御部３０２、カウンタ３０３、メモリ３０４、タイマ３０５を備える。そして、制御装置３００は画像形成部が備える各部を制御する。具体的には、高圧制御部３０１で高圧電源Ｓ１、Ｓ２を制御して、印加する電圧やＯＮ／ＯＦＦ等を制御する。同様に、モータ制御部３０２により駆動モータＭが回転駆動を制御し、駆動スクリュ１２ｂを回転駆動させる。
【００３６】
また、制御装置は記憶部としてのメモリ３０４を備え、各制御部はメモリ３０４に記録されたプログラムに従い各部を制御する。さらに、制御装置３００は画像形成枚数をカウントするカウンタ３０３を備え、カウント値を参照して条件に応じた動作を実行する。また、時間をカウントするタイマ３０５の出力に基づきシャッタの開閉を予測する。
【００３７】
さらに、タイマ３０５を用いる場合よりも正確にシャッタの開閉を検知するためにコロナ帯電器の開口両端部に、位置センサＳ３を設けてもよい。位置センサＳ３を備える構成では、制御装置３００は位置センサＳ３からの出力に基づきシャッタの開閉や清掃ブラシの位置等を把握することができる。
【００３８】
■（帯電器シャッタの開閉動作について）
続いて、帯電器シャッタによるコロナ帯電器の開口の開閉動作シーケンスについてフローチャートを用いて説明する。図５及び図６は帯電器シャッタの開閉動作シーケンスを説明するためのフローチャートである。図５は帯電器シャッタを閉じる際の、図６は帯電器シャッタを開く際の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
近年、画像流れの原因となる放電生成物が感光体へ付着することを防止するために、画像形成装置が休止（ＯＦＦ）状態において、コロナ帯電器の開口をシャッタで遮蔽する構成が採用されている。シャッタが閉じた状態であれば、画像形成を行うことも各種画像形成条件を調整するための調整動作のために感光ドラムを回転させることも出来ない。
【００４０】
一方、ユーザは電源投入から印刷物が出力されるまでの待ち時間が短くなることを望んでいる。そのため、シャッタを素早く開くことが要求されている。以下に、シャッタの開閉についてフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
■（帯電器シャッタ閉動作について）
帯電器シャッタ１０を閉める場合の動作を図５の（ａ）に示すフローチャートを用いて説明する。画像形成終了後にコロナ帯電器の開口が長期間開放状態であると放電生成物が感光体に付着する。付着した放電生成物は環境中の水分により画像流れという画像不良を引き起こす。このような画像不良を抑制するために、コロナ帯電器の開口を帯電器シャッタ１０で閉める制御を行う。
【００４２】
具体的には、制御装置３００は画像形成が終了の信号が制御装置３００に入ったかを判断する（Ｓ１０１）。なお、画像形成終了から所定時間にタイマ３０５でカウントした後に帯電器シャッタを閉める動作を採用してもよい。つまり、制御手段は画像形成終了から所定時間（０秒後を含む）経過した際に、帯電器シャッタ１０を閉じる（Ｓ１０２）に移行する。
【００４３】
制御装置３００が画像形成終了信号を受信した場合、モータ制御部３０２は駆動モータを駆動させて帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４をコロナ帯電器の開口閉方向に移動させる（Ｓ１０２）。そして、帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４が待機場所とは逆側の位置（図２の（ａ）の左端：シャッタ閉位置）になるまで、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッタ１０を第一速度で移動させる（Ｓ１０３）。記憶部３０４にある駆動モータを駆動させる時間（本実施例では、所定時間は５秒である。）になると、モータ制御部３０２が、駆動モータＭを停止させ、帯電器シャッタの閉動作を終了する（Ｓ１０４）。
なお、帯電器シャッタの閉動作完了の検知は、帯電器シャッタの待機場所（シャッタ開位置）とは逆側の位置（シャッタ閉位置）に端部位置センサＳ３を設けていってもよい。これにより、確実にシャッタが閉まっていることが検知でき、さらに時間の短縮にもなる。図５の（ｂ）に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
具体的には、帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４が待機場所とは逆側の位置（図２の（ａ）の左端：シャッタ閉位置）になるまで、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッタ１０を第一速度で移動させる（Ｓ１０３）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所とは逆側の位置に受光部と発光部を有する光学センサである端部位置センサＳ３を設ける。また、この受光部と発光部の間に入る突起部材を、帯電器シャッタ１０の先端を保持して移動する移動部材１２ａに設ける。この突起部材が光学センサの受光部と発光部の間に入ると、帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所とは逆側の位置に到達したことを検知することができる。また、待機場所とは逆側の位置に到達したことを検知すると、モータ制御部３０２は駆動モータＭに対して停止信号を送り、帯電器シャッタの閉動作を終了する（Ｓ１１４）。
【００４５】
■（帯電器シャッタ開き動作について）
次に、帯電器シャッタ１０を開ける動作を図６の（ａ）に示すフローチャートを用いて説明する。帯電装置２と感光体１との間に帯電器シャッタ１０が存在すると、コロナ帯電器から感光体１へ電荷を与えることができない。そのため、感光体に帯電する（画像形成を行う）に際して、制御装置３００は帯電器シャッタを開くように制御する。
【００４６】
具体的には、帯電動作が始まる信号（画像形成開始信号）を制御装置３００が受けると（Ｓ２０１）、以下のシーケンスを実行する。つまり、帯電動作が始まる信号を受けモータ制御部３０２は、駆動モータＭを駆動させて帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４をコロナ帯電器の開口開方向に移動させる（Ｓ２０２）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所（図２の（ａ）の右端：シャッタ開位置）になるまで、グリッド清掃部材と帯電器シャッタを第一速度よりも速い第二速度で移動させる（Ｓ２０３）。記憶部３０４にある駆動モータを駆動させる時間（本実施例では、所定時間は４秒である。）になるになると、モータ制御部３０２から駆動モータＭに停止信号が入り、駆動モータを停止させ、帯電器シャッタの開動作を終了する（Ｓ２０４）。
【００４７】
なお本実施例において、帯電が始まる前に帯電器シャッタを開ける動作について説明したが、感光体１が回る前に帯電器シャッタ１０を開けた方が良い。これは、帯電器シャッタ１０が閉まっている状態で感光体１を回転させると、帯電器シャッタ１０が感光体に巻き込まれてしまい、感光体を傷つける可能性があるためである。
【００４８】
また、本実施例では、駆動モータを駆動させる時間を設定して、駆動モータＭに停止信号を入れて、駆動モータを停止させていた。しかし、光学センサを用いて制御することで、確実にシャッタが開いたことが検知でき、さらに時間の短縮にもなる。図６の（ｂ）に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
具体的には、帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所（図２の（ａ）の右端：シャッタ開位置）になるまで、グリッド清掃部材と帯電器シャッタを第一速度よりも速い第二速度で移動させる（Ｓ２０３）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所に受光部と発光部を有する光学センサが設けられている。また、この受光部と発光部の間に入る突起部材を、帯電器シャッタ１０の先端を保持して移動する移動部材１２ａに設ける。この突起部材が光学センサの受光部と発光部の間に入ると、帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所に到達したことを検知することができる。また、待機場所に到達したことを検知すると、モータ制御部３０２は駆動モータＭへ停止信号を送信し、帯電器シャッタの開動作を終了する（Ｓ２１４）。
【００５０】
■（清掃動作について）
続いて、グリッド清掃時の動作を図７に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本実施例においてグリッド清掃部材と帯電シャッタは共通の駆動モータＭによって移動する構成を採用している。そのため、上述の帯電シャッタの開閉動作に連動してグリッド清掃部材も移動する。
【００５１】
本実施例では、グリッドの清掃を所定の画像形成枚数毎に実行する。具体的には、画像形成の枚数を制御装置３００にあるカウンタ３０３でカウントし（Ｓ３０１）、記憶部３０４に記憶されている所定枚数（本例では、１０００枚）に設定された枚数に到達したかどうかを判断する（Ｓ３０２）。所定枚数に到達していれば、モータ制御３０２から帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４の駆動モータＭを駆動させる（Ｓ３０３）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所とは逆側の位置（図２の（ａ）の左端：シャッタ閉位置）になるまで、グリッド清掃部材と帯電器シャッタを第一速度で移動させる（Ｓ３０４）。
【００５２】
なお、グリッドを清掃する場合には、グリッド清掃に適した速度であればよく第二速度よりも遅い速度であれば第一速度に限るものではない。
【００５３】
その後、記憶部３０４にある駆動モータを駆動させる時間（本実施例では、所定時間は５秒である。）になると、モータ制御部３０２から駆動モータＭに停止信号が入る。停止信号を受け駆動モータは停止し、帯電器シャッタの閉動作を終了する（Ｓ３０５）。
【００５４】
その後、モータ制御部３０２から駆動モータＭに逆方向に回転させる信号が入り、モータ制御３０２から帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４の駆動モータＭを逆回転に駆動させる（Ｓ３０６）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所（シャッタ開位置）になるまで、グリッド清掃部材と帯電器シャッタを第一速度で移動させる（Ｓ３０７）。記憶部３０４にある駆動モータを駆動させる時間（本実施例では、所定時間は４秒である。）になるになると、モータ制御部３０２から駆動モータＭに停止信号が入り、駆動モータを停止させ、帯電器シャッタの開動作を終了する（Ｓ３０８）。なお、本実施例では時間で説明したが、時間のかわりに端部位置センサＳ３の出力に基づき制御を行ってもよい。制御部３００のカウンタ３０３にある画像形成の枚数を数えていたカウントデータがリセットされ（Ｓ３０９）、再度、カウントが加算されていく。
【００５５】
上記の動作シーケンスより、作像中などで付着するグリッドの汚れによる帯電不良の発生を抑え、長期間に渡って高品質な画像を得ることができる。また、グリッド清掃について記載したが、放電ワイヤの清掃部材も同時に動くことから、ワイヤ清掃も行われており、ワイヤ汚れによる帯電不良の発生も抑えられる。
【００５６】
また、本実施例では、駆動モータを駆動させる時間を設定して、駆動モータＭに停止信号を入れて、駆動モータを停止させていた。しかし、光学センサを用いて制御するのも良く、これにより、確実にシャッタが開いたことが検知でき、さらに時間の短縮にもなる。
【００５７】
■（シャッタ開時の高速化について）
図２に示すように、帯電器シャッタ１０と感光体１とは非常に近接している。そのために、帯電器シャッタ１０が閉じた状態で感光体１を回転させようとすると、その回転に伴って帯電器シャッタ１０が引きずられ破損の恐れがある。そのため、帯電器シャッタ１０が完全に開きるまでは感光体１の回転を開始することはできない。
【００５８】
一方、本体電源切時、又は本体が長期停止した状況においては、画像流れ対策により帯電器シャッタ１０は閉じられている。そして、本体電源投入、若しくは使用再開により本体が稼働した時は、まず帯電器シャッタ１０を開ける作業に移り、その後に画像制御などを実施する。その際、帯電器シャッタ１０が完全に開いてから感光体１は回転を開始する。
このような条件においては、帯電器シャッタを開けるまではその他の制御を実施できずその結果、出力準備ＯＫの状態になるまでの時間が長くなる。
【００５９】
そこで、帯電器シャッタ１０が閉じている状態から開く時（Ｓ２０３）には、駆動モータＭの単位時間当たりの回転数を増やし、回転部材１３の回転数を増やすことで移動部材１２を第一速度よりも速い第二速度で移動させる。具体的には、駆動モータＭがＤＣモータである場合には、ワイヤ清掃時（第一速度）にはＤＣモータに１２Ｖを印加し、シャッタを開く時（第二速度）のみ２４ＶをＤＣモータに印加する。これにより、シャッタの開く時間が１０秒から５秒に短縮することが可能となった。
【００６０】
なお、開口を閉める方向と開く方向の両方向とも清掃ブラシを移動させる速度を５秒にすることが考えられる。しかし、ブラシを高速で動かすとブラシが摩耗しやすくなったり、グリッドを十分に清掃できなかったりする恐れがある。そのため本実施例では、画像形成装置の電源が投入されてから画像形成可能な状態にするためにシャッタを開方向へと移動させるときにのみ第二速度で移動させた。
【００６１】
■（グリッド清掃部材の揺動機構について）
上述のように、清掃ブラシの移動速度を速くした場合、図３に示すような切れ目のあるグリッドの切れ目に清掃ブラシの毛体１４が引っ掛かり、毛抜けや毛切れが発生する。この切れた毛体がグリッドに残ることで発生する帯電不良、この切れた毛体が現像器内に入り込んで発生する現像剤のコート不良などの画像不良が発生する恐れがある。
【００６２】
そこで、本発明は、図９の（ａ）に示すように、グリッド清掃部材の進行方向に対して垂直な方向に揺動軸を持ち、グリッド清掃部材としての清掃ブラシを進行方向に揺動可能に支持した。具体的には、図９の（ｂ）のように進行方向に揺動することで、グリッド清掃部材の毛体が傾き、グリッドの切れ目に引っ掛からないようにすることができる。このため、毛抜けや毛切れによる画像不良を抑制することができる。
【００６３】
ここで、揺動機構について図９の（ｃ）を用いて詳しく説明する。清掃ブラシは軸１２ｃを中心に回動可能である。ここで、軸１２ｃには軸の回転を規制するためのピン１２ｚが設けられている。ピン１２ｚは軸１２ｃの回転角度が所定角度を超えないように規制する規制ブロック１２ｘ、１２ｙと当接することにより、清掃ブラシが過剰に移動しないように清掃ブラシの揺動を規制する。ここで、前述のように休止状態の画像形成装置を画像形成に清掃ブラシは第一速度よりも速い第二速度で移動する。そのため、シャッタを閉じる方向へ移動させる際にはブラシの毛体保護よりもグリッドを清掃させたい。そのため、清掃ブラシがシャッタを閉じる方向へ移動するときに揺動可能な角度（図９中のα）は清掃ブラシがシャッタを開く方向へ移動するときに揺動可能な角度（図９中のβ）よりも大きくなるように規制ブロックは配置される。
【００６４】
シャッタ開時のみの高速化について記述したが、シャッタを閉じる方向へ移動させる場合においてもブラシは揺動可能であるためシャッタ閉じ時にもブラシを高速に移動させることが可能である。ここで、揺動可能に清掃ブラシを支持すると、ブラシの毛体が切れる可能性が低減できる半面、グリッドとブラシの当接関係が清掃に好ましい位置関係を保てない。そのため、帯電器シャッタが閉→開方向へ移動する場合に揺動可能に清掃部材を支持し、開→閉方向へ移動する場合には揺動しないよう規制ブロック１２ｙを配置してもよい。
【００６５】
グリッドを清掃する清掃ブラシを揺動可能にする機構を備えることで、閉方向へグリッドと接触したブラシを等速度（所定速度）で移動させ続けるために要する力と、開方向へグリッドと接触したブラシを等速度（閉方向と同一の所定速度）で移動させ続けるために要する力は異なる。具体的には、開方向へグリッドと接触したブラシを等速度で移動させ続ける際には、ブラシは大きく揺動するため、ブラシが揺動しない場合と比べてブラシを移動させやすくなる。言い換えれば、大きく揺動することによりグリッドの隙間にブラシの毛体が挟まりにくくなるため、ブラシの移動速度を高めてもブラシの摩耗を抑制することが出来る。
【００６６】
■（比較実験の結果）
グリッド清掃部材の進行方向に対して垂直な方向に揺動軸を持ち、グリッド清掃部材の進行方向に揺動させる構成の有無による画像不良の発生状況を確認した。実験条件としては、グリッド清掃部材の移動を往復し、その後、画像で画像不良の有無を確認した。この作業を繰り返し行い、画像上に画像不良が発生するまで評価をいった。その結果、従来の揺動をしないグリッド清掃部材を用いた場合に比べ、本発明である揺動するグリッド清掃部材を用いた場合の方が、２倍以上の繰り返し動作に耐えうる結果となった。
【００６７】
これにより、シャッタの移動速度を速くしても、グリッド清掃部材の毛体による毛抜けや毛切れによって起こる画像不良を抑制することが可能となった。
【００６８】
当然、開閉両方向へ揺動可能に清掃部材を支持する機構を採用すれば、シャッタを開ける速度だけではなく、シャッタを閉める速度も速くなり、ユーザの利便性が向上させることができる。
【実施例２】
【００６９】
以下に本実施例について説明する。なお、同一の構成については同一符号を付すことにより重複する説明は適宜省略する。
【００７０】
実施例１で述べたように、グリッド清掃部材の進行方向に揺動させることで、グリッド清掃部材の毛体が傾き、毛抜けや毛切れを抑制している。しかし、実施例１では、グリッド清掃部材の構成が複雑になる。
【００７１】
そこで、本実施例では図１０の（ａ）のように、グリッドと接触していない状態で、グリッド清掃部材の毛体が傾いているブラシを用いた。このグリッド清掃部材を取り付ける際は、グリッド清掃部材の毛体の先端を、図１０の（ｂ）のように、シャッタが開く方向とは逆方向に向いている構成を採用した。
【００７２】
これにより、シャッタを閉める速度は従来通りだが、シャッタを開ける速度を速くしつつ、毛抜けや毛切れによる画像不良を抑制することが可能となった。
【００７３】
図１０の（ｃ）は斜毛処理したブラシをシャッタ閉方向へと移動させたときのブラシの状態を説明するための図である。ブラシに斜毛処理を施していたとしても、シャッタを閉める方向へ移動させる場合にはブラシの毛体はグリッドにより斜毛処理を施した方向と逆方向へ傾く。このとき、ブラシとグリッドの間の圧力は高くなり、グリッドへの摺擦力が増し、グリッドへの清掃能力が上がる。また、毛抜けや毛切れに関しては、グリッド清掃部材の移動速度が遅い分、グリッドの切れ目に引っ掛かった際の負荷が小さいために、画像不良が発生しない。
【００７４】
これにより、シャッタが開く方向の移動速度を速くしても、グリッド清掃部材の毛体による毛抜けや毛切れによって起こる画像不良を抑制することが可能となった。また、シャッタを開ける速度だけでも早くなり、ユーザの利便性が向上する。
【００７５】
このように清掃ブラシを斜毛処理することにより、シャッタを開く方向へグリッドと接触したブラシを等速度（所定速度）で移動させ続けるために要する力は、シャッタを閉じる方向へグリッドと接触したブラシを等速度（閉方向と同一の所定速度）で移動させ続けるために要する力よりも小さくすることが出来た。
【００７６】
■（グリッド清掃ブラシの斜毛処理方法について）
本実施例のグリッド清掃部材は、ナイロン等の毛体を熱処理により斜毛処理を施した。当然、ブラシの斜毛処理方法はブラシに用いる毛体の材質に応じて適切に選択すればよく熱処理に限るものではない。
【００７７】
■（他の清掃部材について）
ユーザの利便性を向上するために閉じた帯電器シャッタを開くような構成において、グリッドとグリッドを清掃する部材の摺擦が強くなることで清掃部材から脱落するケバ等が帯電不良を引き起こすことを課題としている。そのため、帯電器シャッタを閉じた状態から開く際に第二速度で移動させる際にグリッドと清掃部材を離間、付勢力低減等により摺動抵抗を低くすればよい。
【００７８】
当然、清掃部材は清掃ブラシを例に挙げたが、グリッドをパットで清掃する場合に適応してもよい。グリッドの清掃にパッドを用いる場合には、摺動抵抗が移動方向に応じて大小関係を持つように表面処理を行ったものを用いる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 感光ドラム （像担持体）
２ コロナ帯電器
２ｂ シールド
２ａ グリッド電極 （調整電極）
２ｈ 放電ワイヤ （放電電極）
１４ 清掃ブラシ （清掃部材）
１０ 帯電器シャッタ（シャッタ）
１１ 巻取り装置（巻取り機構）
１２ｃ 清掃部材の揺動軸（揺動機構）
１２ｚ ピン（揺動規制機構）
１２ｘ １２ｙ 規制ブロック（揺動規制機構）
【技術分野】
【０００１】
グリッドを清掃する清掃部材と開口を遮蔽するシャッタを備える帯電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置の帯電工程において、コロナ帯電器を用いる構成が知られている。とりわけ感光体の電位を安定させるため、コロナ帯電器のシールドの開口部にグリッド電極が設けられる構成が知られている。
【０００３】
ここで、グリッド電極の放電電極側の面には、浮遊したトナーなどの異物（汚れ物質）が蓄積しやすい。このような異物がグリッド電極の内面に局所的に堆積してしまうと、異物が堆積した部位に対応する個所において帯電不良が生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、グリッド電極の内面（放電ワイヤ側）を清掃する清掃装置を設けてグリッド電極に異物が局所的に堆積するのを抑制する構成が開示されている。具体的には、グリッド電極の内面に清掃部材としての清掃ブラシを接触させつつ、清掃ブラシをグリッド電極の長手方向に移動させることで、グリッド電極の内面の清掃を行う構成が開示されている。
【０００５】
他方、コロナ帯電器は感光体を帯電するに際して、オゾンＯ３や窒素酸化物ＮＯＸ等の放電生成物を生成することが知られている。
【０００６】
放電生成物が感光体に付着し、付着した放電生成物が吸湿すると、放電生成物が付着した部位の表面抵抗が低下する。このように吸湿した放電生成物が感光体に付着した状態では、画像情報に応じた静電潜像を忠実に形成できない「画像流れ」と呼ばれる画像不良が発生する。
【０００７】
そこで、特許文献２には、コロナ帯電器の開口をシャッタで遮蔽することにより画像流れの発生を抑制する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３３８７９７号公報
【特許文献２】特開２００７−０７２２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
シャッタは画像形成を行わない夜間や本体電源がＯＦＦの状態において、コロナ帯電器の開口を遮蔽している。画像形成を行うに際しては閉じたシャッタを開く必要がある。当然、ユーザは画像形成装置の立ち上げ時間の短縮を望んでおり、そのためにシャッタを開く速度を速めることが望まれている。
【００１０】
他方、シャッタとグリッド清掃部材を共にコロナ帯電器の長手方向へ移動させる構成においては、一つの駆動源（モータ）を用いてシャッタとグリッド清掃部材を移動させることがコスト低減のために好ましい。
【００１１】
しかしながら、駆動源を共通化する構成において、立ち上げ時間を短縮するためにシャッタを素早く開こうとすると、グリッド電極を清掃する清掃部材の移動速度も速くなる。清掃部材として清掃ブラシを用いた場合に、清掃ブラシを素早く移動させると、清掃ブラシの毛体がグリッド電極に引っ掛かり、清掃ブラシの毛が切れたり抜けたりしてしまう。また、グリッド電極を清掃パットで清掃する場合においても清掃パットの摩耗が促進されてしまう。
【００１２】
このように清掃部材を速く移動させることにより清掃部材が摩耗することにより、グリッド電極の清掃を十分に行うことができなくなり、結果として帯電不良が生じる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本発明の帯電装置は「グリッドを備えるコロナ帯電器と、前記グリッドを清掃する清掃部材と、前記コロナ帯電器の開口を開閉するシャッタと、前記清掃部材と前記シャッタを支持するキャリッジと、前記キャリッジを前記コロナ帯電器の長手方向へ移動させる移動機構と、前記キャリッジを前記シャッタにより前記開口を開く開方向へ移動させるときの速度を前記シャッタにより前記開口を閉じる閉方向へ移動させるときの速度よりも速くなるように制御する制御手段と、を有し、前記清掃部材を開方向へ所定速度で移動させ続けるために要する力は、前記清掃部材を閉方向へ前記所定速度で移動させ続けるために要する力よりも小さいこと」を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
清掃ブラシとシャッタを共通駆動でコストダウンな構成において、清掃部材が摩耗して清掃ムラの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】コロナ帯電器を説明するための図である。
【図３】コロナ帯電器を説明するための斜視図である。
【図４】画像形成装置に関する制御ブロック図である。
【図５】帯電器シャッタを閉動作に関するフローチャートである。
【図６】帯電器シャッタを開動作に関するフローチャートである。
【図７】グリッド清掃動作に関するフローチャートである。
【図８】帯電器シャッタの開閉動作について説明するための図である。
【図９】清掃ブラシの揺動機構を説明するための図である。
【図１０】斜毛処理された清掃ブラシについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施例に係る帯電装置について図を用いて説明する。なお、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、その思想が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、その範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１７】
画像形成装置に概略を説明した後、コロナ帯電器の構成について詳しく説明する。
【００１８】
§１．｛画像形成装置の概略構成に関する説明｝
図１は本実施例の画像形成装置の概略構成を説明するための図である。本例の像担持体として感光ドラム１は、円筒状（ドラム型）の電子写真感光体である。感光ドラム１は、直径が８４ｍｍであり、中心軸（不図示）を中心に５００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００１９】
本実施例の帯電装置はコロナ帯電器２あり、放電電極として放電ワイヤと電位調整精度を高くするグリッド電極を備える。また、放電ワイヤ及びグリッド電極はそれぞれ、付着する物質を清掃する清掃部材を備える。また、コロナ帯電器はシールドの開口を覆うシャッタを備える。帯電装置の詳細な構成については後に詳述する。
【００２０】
コロナ帯電器で帯電された感光ドラム１は露光手段としてのレーザースキャナにより露光され静電像が形成される。そして、トナーを収容する現像手段４としての現像器よって静電像はトナー像に現像される。感光体上に現像されたトナー像は転写手段としての転写ローラ５と感光ドラムのニップ部（転写部）において記録材Ｐ上へ転写される。転写されずに像担持体上に残留した転写残トナーは感光体回転方向において転写部の下流側に配置されたクリーニングブレード６により除去される。
【００２１】
記録材上にされたトナー像は搬送ローラによって挟持搬送され、不図示の定着装置で加熱定着される。そして、定着処理を受けた記録材Ｐは機外へと排出される。
【００２２】
§２．｛コロナ帯電器の詳細な説明｝
続いて、本実施例に係る帯電装置の構成について図２を用いて詳しく説明する。図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれコロナ帯電器の側面図、俯瞰図、断面図である。また、図３の（ａ）はコロナ帯電器の斜視図である。
【００２３】
■（コロナ帯電器の基本構成について）
図２の（ｃ）に示すように、コロナ帯電器２は、放電ワイヤ２ｈと、これを囲むように設けられたコの字状のシールド２ｂと、シールドの開口部に設置されたグリッド電極２ａと、を備える（スコロトロンタイプ）。本実施例において、グリッド電極２ａは、平板状のエッジンググリッドを用いた。
【００２４】
また、コロナ帯電器の放電ワイヤ２ｈには高圧電源Ｓ１から高圧電圧が印加される。同様に、グリッド電極には高圧電源Ｓ２から高圧電圧が印加される。
【００２５】
なお、図２の（ａ）側面図からも明らかなように、コロナ帯電器２は感光体１の母線に沿って対向配置され、コロナ帯電器２の長手方向は感光体１の軸線方向と略平行な関係となっている。
【００２６】
■（清掃部材及びシャッタについて）
続いて、清掃部材について説明する。図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例のコロナ帯電器は、放電ワイヤ２ｈを清掃する清掃パット１１ａを備える。また、グリッド電極２ａを清掃する清掃部材としての清掃ブラシ１４を備える。
【００２７】
清掃パット１１ａと清掃ブラシ１４は駆動モータＭの駆動を受けて回転する駆動スクリュ１２ｂによって、コロナ帯電器の長手方向に移動する。図３の（ｂ）に示すように、グリッド２ａを清掃する清掃ブラシ１４はグリッド電極２ａの放電ワイヤ側の面と接触してグリッド電極を清掃する。
【００２８】
本実施例において、ワイヤ清掃部材としての清掃パッド１１ａはスポンジを用い、ワイヤ２ｈを両側から挟むように配置した。また、グリッド清掃部材としての清掃ブラシ１４は、アクリル系ブラシを難燃化処理し、基布に織り込んだものを使用した。なお、これ以外にも、清掃ブラシの材料として、ナイロン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等を用いてもよい。また、植毛系に限らず、フェルト、スポンジのようなパット（弾性体）や、アルミナ、炭化珪素などの研磨剤を塗布したシートを使用しても良い。
【００２９】
また、本実施例の帯電装置はコロナ帯電器の開口を遮蔽（開閉）するシート状のシャッタとしての帯電器シャッタ１０を備える。なお、帯電器シャッタの短手方向の幅はコロナ帯電器の短手方向の幅よりも広い。また、本実施例の帯電器シャッタ１０はレーヨン製の厚み３０μｍの不織布を用いた。なお、帯電器シャッタはシート状であれば、ナイロン繊維を編んだものや、ウレタンやポリエステルを用いたフィルムを用いてもよい。この帯電器シャッタは清掃ブラシ１４と同じく、シャッタの先端を支持するキャリッジ駆動スクリュ１２ｂが回転することによりコロナ帯電器の長手方向へ移動する。
【００３０】
■（移動機構について）
図２の（ａ）に示すように、清掃パット１１ａ、清掃ブラシ１４、帯電器シャッタ１０は駆動モータＭの駆動を受けて一体にコロナ帯電器長手方向に移動する。また、帯電器シャッタ１０の先端を保持して移動する移動部材（キャリッジ）１２ａは、清掃ブラシ１４及び清掃パット１１ａが感光体と直接対向しないように帯電器シャッタにより遮蔽するように構成されている。また、帯電器シャッタ１０と清掃パッド１１ａと清掃ブラシ１４の移動を、共通のモータから駆動力を与えることにより駆動源（モータ）の数を減らしている。なお、シャッタ等の移動方向は駆動モータＭを正回転と逆回転を切り替えることで開方向と閉方向の両方を取り得る。また、駆動モータＭへの電力を変更することによりキャリッジの移動速度を可変にしている。
【００３１】
本実施例において帯電器シャッタ１０は開口開方向に移動するように巻取り部材としての巻取りローラで巻き取られるように付勢されている。具体的には、巻取りローラ内部にある付勢手段としての不図示のゼンマイバネにより図２の（ａ）の時計周り方向（シャッタ閉方向）に力が常に働くように構成されている。
【００３２】
また、一定以上の力（張力）が帯電器シャッタ１０に付与さないように不図示のトルクリミッターを備える。これにより、帯電器シャッタ１０でコロナ帯電器の開口を閉じる際に、帯電器シャッタ１０が下方に垂れ下がることを抑制しながら、帯電器シャッタ１０を巻取りローラで巻き取ることができる。
【００３３】
同様に、帯電器シャッタ１０によって開口を遮蔽した状態（閉状態）において、帯電器シャッタ１０が移動しない程度の力が加わることで、帯電器シャッタが垂れ下がることを抑制する。このように、帯電器シャッタにコロナ帯電器長手方向のテンション（張力）を加えることで、帯電器シャッタ１０とコロナ帯電器２との隙間からコロナ生成物が外側に漏れにくい状態を維持することができる。
【００３４】
§３．｛シャッタの開閉動作に関する説明｝
帯電器シャッタ１０の開閉やワイヤ及びグリッドの清掃シーケンスについて図５、図６、図７に記載のフローチャートを用いて説明する。まず、画像形成装置の各部を制御するブロック図について図４を用いて説明し、続いて制御手順についてフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
■（ブロック図について）
図４は本実施例の制御装置３００を説明するための制御ブロック図である。制御装置３００は高圧制御部３０１、モータ制御部３０２、カウンタ３０３、メモリ３０４、タイマ３０５を備える。そして、制御装置３００は画像形成部が備える各部を制御する。具体的には、高圧制御部３０１で高圧電源Ｓ１、Ｓ２を制御して、印加する電圧やＯＮ／ＯＦＦ等を制御する。同様に、モータ制御部３０２により駆動モータＭが回転駆動を制御し、駆動スクリュ１２ｂを回転駆動させる。
【００３６】
また、制御装置は記憶部としてのメモリ３０４を備え、各制御部はメモリ３０４に記録されたプログラムに従い各部を制御する。さらに、制御装置３００は画像形成枚数をカウントするカウンタ３０３を備え、カウント値を参照して条件に応じた動作を実行する。また、時間をカウントするタイマ３０５の出力に基づきシャッタの開閉を予測する。
【００３７】
さらに、タイマ３０５を用いる場合よりも正確にシャッタの開閉を検知するためにコロナ帯電器の開口両端部に、位置センサＳ３を設けてもよい。位置センサＳ３を備える構成では、制御装置３００は位置センサＳ３からの出力に基づきシャッタの開閉や清掃ブラシの位置等を把握することができる。
【００３８】
■（帯電器シャッタの開閉動作について）
続いて、帯電器シャッタによるコロナ帯電器の開口の開閉動作シーケンスについてフローチャートを用いて説明する。図５及び図６は帯電器シャッタの開閉動作シーケンスを説明するためのフローチャートである。図５は帯電器シャッタを閉じる際の、図６は帯電器シャッタを開く際の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
近年、画像流れの原因となる放電生成物が感光体へ付着することを防止するために、画像形成装置が休止（ＯＦＦ）状態において、コロナ帯電器の開口をシャッタで遮蔽する構成が採用されている。シャッタが閉じた状態であれば、画像形成を行うことも各種画像形成条件を調整するための調整動作のために感光ドラムを回転させることも出来ない。
【００４０】
一方、ユーザは電源投入から印刷物が出力されるまでの待ち時間が短くなることを望んでいる。そのため、シャッタを素早く開くことが要求されている。以下に、シャッタの開閉についてフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
■（帯電器シャッタ閉動作について）
帯電器シャッタ１０を閉める場合の動作を図５の（ａ）に示すフローチャートを用いて説明する。画像形成終了後にコロナ帯電器の開口が長期間開放状態であると放電生成物が感光体に付着する。付着した放電生成物は環境中の水分により画像流れという画像不良を引き起こす。このような画像不良を抑制するために、コロナ帯電器の開口を帯電器シャッタ１０で閉める制御を行う。
【００４２】
具体的には、制御装置３００は画像形成が終了の信号が制御装置３００に入ったかを判断する（Ｓ１０１）。なお、画像形成終了から所定時間にタイマ３０５でカウントした後に帯電器シャッタを閉める動作を採用してもよい。つまり、制御手段は画像形成終了から所定時間（０秒後を含む）経過した際に、帯電器シャッタ１０を閉じる（Ｓ１０２）に移行する。
【００４３】
制御装置３００が画像形成終了信号を受信した場合、モータ制御部３０２は駆動モータを駆動させて帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４をコロナ帯電器の開口閉方向に移動させる（Ｓ１０２）。そして、帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４が待機場所とは逆側の位置（図２の（ａ）の左端：シャッタ閉位置）になるまで、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッタ１０を第一速度で移動させる（Ｓ１０３）。記憶部３０４にある駆動モータを駆動させる時間（本実施例では、所定時間は５秒である。）になると、モータ制御部３０２が、駆動モータＭを停止させ、帯電器シャッタの閉動作を終了する（Ｓ１０４）。
なお、帯電器シャッタの閉動作完了の検知は、帯電器シャッタの待機場所（シャッタ開位置）とは逆側の位置（シャッタ閉位置）に端部位置センサＳ３を設けていってもよい。これにより、確実にシャッタが閉まっていることが検知でき、さらに時間の短縮にもなる。図５の（ｂ）に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
具体的には、帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４が待機場所とは逆側の位置（図２の（ａ）の左端：シャッタ閉位置）になるまで、グリッド清掃部材１４と帯電器シャッタ１０を第一速度で移動させる（Ｓ１０３）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所とは逆側の位置に受光部と発光部を有する光学センサである端部位置センサＳ３を設ける。また、この受光部と発光部の間に入る突起部材を、帯電器シャッタ１０の先端を保持して移動する移動部材１２ａに設ける。この突起部材が光学センサの受光部と発光部の間に入ると、帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所とは逆側の位置に到達したことを検知することができる。また、待機場所とは逆側の位置に到達したことを検知すると、モータ制御部３０２は駆動モータＭに対して停止信号を送り、帯電器シャッタの閉動作を終了する（Ｓ１１４）。
【００４５】
■（帯電器シャッタ開き動作について）
次に、帯電器シャッタ１０を開ける動作を図６の（ａ）に示すフローチャートを用いて説明する。帯電装置２と感光体１との間に帯電器シャッタ１０が存在すると、コロナ帯電器から感光体１へ電荷を与えることができない。そのため、感光体に帯電する（画像形成を行う）に際して、制御装置３００は帯電器シャッタを開くように制御する。
【００４６】
具体的には、帯電動作が始まる信号（画像形成開始信号）を制御装置３００が受けると（Ｓ２０１）、以下のシーケンスを実行する。つまり、帯電動作が始まる信号を受けモータ制御部３０２は、駆動モータＭを駆動させて帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４をコロナ帯電器の開口開方向に移動させる（Ｓ２０２）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所（図２の（ａ）の右端：シャッタ開位置）になるまで、グリッド清掃部材と帯電器シャッタを第一速度よりも速い第二速度で移動させる（Ｓ２０３）。記憶部３０４にある駆動モータを駆動させる時間（本実施例では、所定時間は４秒である。）になるになると、モータ制御部３０２から駆動モータＭに停止信号が入り、駆動モータを停止させ、帯電器シャッタの開動作を終了する（Ｓ２０４）。
【００４７】
なお本実施例において、帯電が始まる前に帯電器シャッタを開ける動作について説明したが、感光体１が回る前に帯電器シャッタ１０を開けた方が良い。これは、帯電器シャッタ１０が閉まっている状態で感光体１を回転させると、帯電器シャッタ１０が感光体に巻き込まれてしまい、感光体を傷つける可能性があるためである。
【００４８】
また、本実施例では、駆動モータを駆動させる時間を設定して、駆動モータＭに停止信号を入れて、駆動モータを停止させていた。しかし、光学センサを用いて制御することで、確実にシャッタが開いたことが検知でき、さらに時間の短縮にもなる。図６の（ｂ）に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
具体的には、帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所（図２の（ａ）の右端：シャッタ開位置）になるまで、グリッド清掃部材と帯電器シャッタを第一速度よりも速い第二速度で移動させる（Ｓ２０３）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所に受光部と発光部を有する光学センサが設けられている。また、この受光部と発光部の間に入る突起部材を、帯電器シャッタ１０の先端を保持して移動する移動部材１２ａに設ける。この突起部材が光学センサの受光部と発光部の間に入ると、帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所に到達したことを検知することができる。また、待機場所に到達したことを検知すると、モータ制御部３０２は駆動モータＭへ停止信号を送信し、帯電器シャッタの開動作を終了する（Ｓ２１４）。
【００５０】
■（清掃動作について）
続いて、グリッド清掃時の動作を図７に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本実施例においてグリッド清掃部材と帯電シャッタは共通の駆動モータＭによって移動する構成を採用している。そのため、上述の帯電シャッタの開閉動作に連動してグリッド清掃部材も移動する。
【００５１】
本実施例では、グリッドの清掃を所定の画像形成枚数毎に実行する。具体的には、画像形成の枚数を制御装置３００にあるカウンタ３０３でカウントし（Ｓ３０１）、記憶部３０４に記憶されている所定枚数（本例では、１０００枚）に設定された枚数に到達したかどうかを判断する（Ｓ３０２）。所定枚数に到達していれば、モータ制御３０２から帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４の駆動モータＭを駆動させる（Ｓ３０３）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所とは逆側の位置（図２の（ａ）の左端：シャッタ閉位置）になるまで、グリッド清掃部材と帯電器シャッタを第一速度で移動させる（Ｓ３０４）。
【００５２】
なお、グリッドを清掃する場合には、グリッド清掃に適した速度であればよく第二速度よりも遅い速度であれば第一速度に限るものではない。
【００５３】
その後、記憶部３０４にある駆動モータを駆動させる時間（本実施例では、所定時間は５秒である。）になると、モータ制御部３０２から駆動モータＭに停止信号が入る。停止信号を受け駆動モータは停止し、帯電器シャッタの閉動作を終了する（Ｓ３０５）。
【００５４】
その後、モータ制御部３０２から駆動モータＭに逆方向に回転させる信号が入り、モータ制御３０２から帯電器シャッタ１０とグリッド清掃部材１４の駆動モータＭを逆回転に駆動させる（Ｓ３０６）。帯電器シャッタとグリッド清掃部材が待機場所（シャッタ開位置）になるまで、グリッド清掃部材と帯電器シャッタを第一速度で移動させる（Ｓ３０７）。記憶部３０４にある駆動モータを駆動させる時間（本実施例では、所定時間は４秒である。）になるになると、モータ制御部３０２から駆動モータＭに停止信号が入り、駆動モータを停止させ、帯電器シャッタの開動作を終了する（Ｓ３０８）。なお、本実施例では時間で説明したが、時間のかわりに端部位置センサＳ３の出力に基づき制御を行ってもよい。制御部３００のカウンタ３０３にある画像形成の枚数を数えていたカウントデータがリセットされ（Ｓ３０９）、再度、カウントが加算されていく。
【００５５】
上記の動作シーケンスより、作像中などで付着するグリッドの汚れによる帯電不良の発生を抑え、長期間に渡って高品質な画像を得ることができる。また、グリッド清掃について記載したが、放電ワイヤの清掃部材も同時に動くことから、ワイヤ清掃も行われており、ワイヤ汚れによる帯電不良の発生も抑えられる。
【００５６】
また、本実施例では、駆動モータを駆動させる時間を設定して、駆動モータＭに停止信号を入れて、駆動モータを停止させていた。しかし、光学センサを用いて制御するのも良く、これにより、確実にシャッタが開いたことが検知でき、さらに時間の短縮にもなる。
【００５７】
■（シャッタ開時の高速化について）
図２に示すように、帯電器シャッタ１０と感光体１とは非常に近接している。そのために、帯電器シャッタ１０が閉じた状態で感光体１を回転させようとすると、その回転に伴って帯電器シャッタ１０が引きずられ破損の恐れがある。そのため、帯電器シャッタ１０が完全に開きるまでは感光体１の回転を開始することはできない。
【００５８】
一方、本体電源切時、又は本体が長期停止した状況においては、画像流れ対策により帯電器シャッタ１０は閉じられている。そして、本体電源投入、若しくは使用再開により本体が稼働した時は、まず帯電器シャッタ１０を開ける作業に移り、その後に画像制御などを実施する。その際、帯電器シャッタ１０が完全に開いてから感光体１は回転を開始する。
このような条件においては、帯電器シャッタを開けるまではその他の制御を実施できずその結果、出力準備ＯＫの状態になるまでの時間が長くなる。
【００５９】
そこで、帯電器シャッタ１０が閉じている状態から開く時（Ｓ２０３）には、駆動モータＭの単位時間当たりの回転数を増やし、回転部材１３の回転数を増やすことで移動部材１２を第一速度よりも速い第二速度で移動させる。具体的には、駆動モータＭがＤＣモータである場合には、ワイヤ清掃時（第一速度）にはＤＣモータに１２Ｖを印加し、シャッタを開く時（第二速度）のみ２４ＶをＤＣモータに印加する。これにより、シャッタの開く時間が１０秒から５秒に短縮することが可能となった。
【００６０】
なお、開口を閉める方向と開く方向の両方向とも清掃ブラシを移動させる速度を５秒にすることが考えられる。しかし、ブラシを高速で動かすとブラシが摩耗しやすくなったり、グリッドを十分に清掃できなかったりする恐れがある。そのため本実施例では、画像形成装置の電源が投入されてから画像形成可能な状態にするためにシャッタを開方向へと移動させるときにのみ第二速度で移動させた。
【００６１】
■（グリッド清掃部材の揺動機構について）
上述のように、清掃ブラシの移動速度を速くした場合、図３に示すような切れ目のあるグリッドの切れ目に清掃ブラシの毛体１４が引っ掛かり、毛抜けや毛切れが発生する。この切れた毛体がグリッドに残ることで発生する帯電不良、この切れた毛体が現像器内に入り込んで発生する現像剤のコート不良などの画像不良が発生する恐れがある。
【００６２】
そこで、本発明は、図９の（ａ）に示すように、グリッド清掃部材の進行方向に対して垂直な方向に揺動軸を持ち、グリッド清掃部材としての清掃ブラシを進行方向に揺動可能に支持した。具体的には、図９の（ｂ）のように進行方向に揺動することで、グリッド清掃部材の毛体が傾き、グリッドの切れ目に引っ掛からないようにすることができる。このため、毛抜けや毛切れによる画像不良を抑制することができる。
【００６３】
ここで、揺動機構について図９の（ｃ）を用いて詳しく説明する。清掃ブラシは軸１２ｃを中心に回動可能である。ここで、軸１２ｃには軸の回転を規制するためのピン１２ｚが設けられている。ピン１２ｚは軸１２ｃの回転角度が所定角度を超えないように規制する規制ブロック１２ｘ、１２ｙと当接することにより、清掃ブラシが過剰に移動しないように清掃ブラシの揺動を規制する。ここで、前述のように休止状態の画像形成装置を画像形成に清掃ブラシは第一速度よりも速い第二速度で移動する。そのため、シャッタを閉じる方向へ移動させる際にはブラシの毛体保護よりもグリッドを清掃させたい。そのため、清掃ブラシがシャッタを閉じる方向へ移動するときに揺動可能な角度（図９中のα）は清掃ブラシがシャッタを開く方向へ移動するときに揺動可能な角度（図９中のβ）よりも大きくなるように規制ブロックは配置される。
【００６４】
シャッタ開時のみの高速化について記述したが、シャッタを閉じる方向へ移動させる場合においてもブラシは揺動可能であるためシャッタ閉じ時にもブラシを高速に移動させることが可能である。ここで、揺動可能に清掃ブラシを支持すると、ブラシの毛体が切れる可能性が低減できる半面、グリッドとブラシの当接関係が清掃に好ましい位置関係を保てない。そのため、帯電器シャッタが閉→開方向へ移動する場合に揺動可能に清掃部材を支持し、開→閉方向へ移動する場合には揺動しないよう規制ブロック１２ｙを配置してもよい。
【００６５】
グリッドを清掃する清掃ブラシを揺動可能にする機構を備えることで、閉方向へグリッドと接触したブラシを等速度（所定速度）で移動させ続けるために要する力と、開方向へグリッドと接触したブラシを等速度（閉方向と同一の所定速度）で移動させ続けるために要する力は異なる。具体的には、開方向へグリッドと接触したブラシを等速度で移動させ続ける際には、ブラシは大きく揺動するため、ブラシが揺動しない場合と比べてブラシを移動させやすくなる。言い換えれば、大きく揺動することによりグリッドの隙間にブラシの毛体が挟まりにくくなるため、ブラシの移動速度を高めてもブラシの摩耗を抑制することが出来る。
【００６６】
■（比較実験の結果）
グリッド清掃部材の進行方向に対して垂直な方向に揺動軸を持ち、グリッド清掃部材の進行方向に揺動させる構成の有無による画像不良の発生状況を確認した。実験条件としては、グリッド清掃部材の移動を往復し、その後、画像で画像不良の有無を確認した。この作業を繰り返し行い、画像上に画像不良が発生するまで評価をいった。その結果、従来の揺動をしないグリッド清掃部材を用いた場合に比べ、本発明である揺動するグリッド清掃部材を用いた場合の方が、２倍以上の繰り返し動作に耐えうる結果となった。
【００６７】
これにより、シャッタの移動速度を速くしても、グリッド清掃部材の毛体による毛抜けや毛切れによって起こる画像不良を抑制することが可能となった。
【００６８】
当然、開閉両方向へ揺動可能に清掃部材を支持する機構を採用すれば、シャッタを開ける速度だけではなく、シャッタを閉める速度も速くなり、ユーザの利便性が向上させることができる。
【実施例２】
【００６９】
以下に本実施例について説明する。なお、同一の構成については同一符号を付すことにより重複する説明は適宜省略する。
【００７０】
実施例１で述べたように、グリッド清掃部材の進行方向に揺動させることで、グリッド清掃部材の毛体が傾き、毛抜けや毛切れを抑制している。しかし、実施例１では、グリッド清掃部材の構成が複雑になる。
【００７１】
そこで、本実施例では図１０の（ａ）のように、グリッドと接触していない状態で、グリッド清掃部材の毛体が傾いているブラシを用いた。このグリッド清掃部材を取り付ける際は、グリッド清掃部材の毛体の先端を、図１０の（ｂ）のように、シャッタが開く方向とは逆方向に向いている構成を採用した。
【００７２】
これにより、シャッタを閉める速度は従来通りだが、シャッタを開ける速度を速くしつつ、毛抜けや毛切れによる画像不良を抑制することが可能となった。
【００７３】
図１０の（ｃ）は斜毛処理したブラシをシャッタ閉方向へと移動させたときのブラシの状態を説明するための図である。ブラシに斜毛処理を施していたとしても、シャッタを閉める方向へ移動させる場合にはブラシの毛体はグリッドにより斜毛処理を施した方向と逆方向へ傾く。このとき、ブラシとグリッドの間の圧力は高くなり、グリッドへの摺擦力が増し、グリッドへの清掃能力が上がる。また、毛抜けや毛切れに関しては、グリッド清掃部材の移動速度が遅い分、グリッドの切れ目に引っ掛かった際の負荷が小さいために、画像不良が発生しない。
【００７４】
これにより、シャッタが開く方向の移動速度を速くしても、グリッド清掃部材の毛体による毛抜けや毛切れによって起こる画像不良を抑制することが可能となった。また、シャッタを開ける速度だけでも早くなり、ユーザの利便性が向上する。
【００７５】
このように清掃ブラシを斜毛処理することにより、シャッタを開く方向へグリッドと接触したブラシを等速度（所定速度）で移動させ続けるために要する力は、シャッタを閉じる方向へグリッドと接触したブラシを等速度（閉方向と同一の所定速度）で移動させ続けるために要する力よりも小さくすることが出来た。
【００７６】
■（グリッド清掃ブラシの斜毛処理方法について）
本実施例のグリッド清掃部材は、ナイロン等の毛体を熱処理により斜毛処理を施した。当然、ブラシの斜毛処理方法はブラシに用いる毛体の材質に応じて適切に選択すればよく熱処理に限るものではない。
【００７７】
■（他の清掃部材について）
ユーザの利便性を向上するために閉じた帯電器シャッタを開くような構成において、グリッドとグリッドを清掃する部材の摺擦が強くなることで清掃部材から脱落するケバ等が帯電不良を引き起こすことを課題としている。そのため、帯電器シャッタを閉じた状態から開く際に第二速度で移動させる際にグリッドと清掃部材を離間、付勢力低減等により摺動抵抗を低くすればよい。
【００７８】
当然、清掃部材は清掃ブラシを例に挙げたが、グリッドをパットで清掃する場合に適応してもよい。グリッドの清掃にパッドを用いる場合には、摺動抵抗が移動方向に応じて大小関係を持つように表面処理を行ったものを用いる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 感光ドラム （像担持体）
２ コロナ帯電器
２ｂ シールド
２ａ グリッド電極 （調整電極）
２ｈ 放電ワイヤ （放電電極）
１４ 清掃ブラシ （清掃部材）
１０ 帯電器シャッタ（シャッタ）
１１ 巻取り装置（巻取り機構）
１２ｃ 清掃部材の揺動軸（揺動機構）
１２ｚ ピン（揺動規制機構）
１２ｘ １２ｙ 規制ブロック（揺動規制機構）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリッドを備えるコロナ帯電器と、
前記グリッドを清掃する清掃部材と、
前記コロナ帯電器の開口を開閉するシャッタと、
前記清掃部材と前記シャッタを支持するキャリッジと、
前記キャリッジを前記コロナ帯電器の長手方向へ移動させる移動機構と、
前記キャリッジを前記シャッタにより前記開口を開く開方向へ移動させるときの速度を前記シャッタにより前記開口を閉じる閉方向へ移動させるときの速度よりも速くなるように制御する制御手段と、を有し、
前記清掃部材を開方向へ所定速度で移動させ続けるために要する力は、前記清掃部材を閉方向へ前記所定速度で移動させ続けるために要する力よりも小さいことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記清掃部材が開方向へ移動する際に前記清掃部材が揺動する角度は前記清掃部材が閉方向へ移動する際に揺動する角度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記清掃部材はブラシであって、前記ブラシの毛体は斜毛処理されていることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項１】
グリッドを備えるコロナ帯電器と、
前記グリッドを清掃する清掃部材と、
前記コロナ帯電器の開口を開閉するシャッタと、
前記清掃部材と前記シャッタを支持するキャリッジと、
前記キャリッジを前記コロナ帯電器の長手方向へ移動させる移動機構と、
前記キャリッジを前記シャッタにより前記開口を開く開方向へ移動させるときの速度を前記シャッタにより前記開口を閉じる閉方向へ移動させるときの速度よりも速くなるように制御する制御手段と、を有し、
前記清掃部材を開方向へ所定速度で移動させ続けるために要する力は、前記清掃部材を閉方向へ前記所定速度で移動させ続けるために要する力よりも小さいことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記清掃部材が開方向へ移動する際に前記清掃部材が揺動する角度は前記清掃部材が閉方向へ移動する際に揺動する角度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記清掃部材はブラシであって、前記ブラシの毛体は斜毛処理されていることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８３８７３（Ｐ２０１３−８３８７３Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４９３６（Ｐ２０１１−２２４９３６）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【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２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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