JP6914761B2 - コロナ放電装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、先鋭化された多数の先端部が列設されたコロナ電極を用いてコロナ放電を行うコロナ放電装置及びそれを備えた複写機、複合機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いるコロナ放電方式のコロナ放電装置の中には、先鋭化された多数の先端部（例えば鋸歯状の先端部）が列設されたコロナ電極からコロナ放電を行うものがある。

このようなコロナ放電装置では、放電時間の経過に伴ってコロナ電極の先端部に放電生成物やトナーなどの付着物が付着し、その結果、放電性能（例えば帯電性能）の低下を招く。

コロナ電極の先端部を清掃する構成として、例えば、特許文献１は、コロナ電極の両側面に設けた２つの清掃部材でコロナ電極の先端部を清掃する構成を開示している。

特開２０１２−１１８３０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、２つの清掃部材を用いることから構成が複雑化する。

この点に関し、コロナ電極の先端部を食い込ませた状態でコロナ電極の長手方向に沿って往復移動しながら該先端部を清掃する清掃部材を用いることが考えられるが、この場合、単一の清掃部材を用いることで、構成を簡単なものにすることができるものの、清掃部材が移動方向における一方側へ移動するときと、清掃部材が移動方向における他方側へ移動するときとで、清掃部材の表面の清掃位置がコロナ電極の長手方向に交差する方向において同一（一定）であることから、清掃部材のコロナ電極に対するクリーニング性能が短期間に悪化する。

そこで、本発明は、先鋭化された多数の先端部が列設されたコロナ電極を備えたコロナ放電装置であって、簡単な構成でありながら、清掃部材のコロナ電極に対するクリーニング性能を長期に亘って維持させることができるコロナ放電装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係るコロナ放電装置は、先鋭化された多数の先端部が列設されたコロナ電極を備えたコロナ放電装置であって、前記コロナ電極の前記先端部を食い込ませた状態で予め定めた所定の移動方向に沿って往復移動しながら該先端部を清掃する清掃部材と、前記清掃部材が前記移動方向に往復する移動回数に従って磨耗により変位する変位部とを備え、前記清掃部材が前記移動方向における一方側へ移動するときと、前記清掃部材が前記移動方向における他方側へ移動するときとで、前記清掃部材の表面の清掃位置を前記コロナ電極の長手方向に交差する方向において異ならせる構成とされており、前記変位部は、自身の変位に応じて前記清掃部材の前記清掃位置を変更することを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置は、前記本発明に係るコロナ放電装置を備えたことを特徴とする。

本発明によると、簡単な構成でありながら、清掃ローラのコロナ電極に対するクリーニング性能を長期に亘って維持させることが可能となる。

本実施の形態に係る画像形成装置を正面から視た概略断面図である。 図１に示す画像形成装置における帯電装置の断面状態を模式的に示す概略構成図である。 帯電装置の一部を拡大して示す概略断面図である。 帯電装置を正面側の斜め上方から視た斜視図である。 帯電装置の六面図のうちの一部を示す図であって、（ａ）は、その平面図であり、（ｂ）は、その右側面図であり、（ｃ）は、その正面図であり、（ｄ）は、その背面図である。 帯電装置の六面図のうちの一部を示す図であって、（ａ）は、その左側面図であり、（ｂ）は、その底面図である。 第１実施形態に係る帯電装置を正面側の上方から視た斜視図である。 第１実施形態に係る帯電装置における清掃ローラ及び移動保持部部分を拡大して示す概略斜視図である。 第１実施形態に係る帯電装置における清掃ローラ及び移動保持部を下方から視た斜視図である。 第１実施形態に係る帯電装置における清掃ローラ及び移動保持部部分の一部断面を含む概略側面図であって、清掃ローラが第１清掃位置でコロナ電極を清掃している状態を示す図である。 第１実施形態に係る帯電装置における清掃ローラ及び移動保持部部分の一部断面を含む概略側面図であって、清掃ローラが第２清掃位置でコロナ電極を清掃している状態を示す図である。 第１実施形態に係る帯電装置における清掃ローラ及びコロナ電極について清掃ローラの傾き状態を誇張して示す模式図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラが移動方向の一方側及び他方側に移動しつつ回転してコロナ電極における先端部を清掃している状態を示す概略平面図である。 第２実施形態に係る帯電装置を示す概略平面図である。 第２実施形態に係る帯電装置における清掃ローラ及びコロナ電極についてコロナ電極の傾き状態を誇張して示す模式図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラが移動方向の一方側及び他方側に移動しつつ回転してコロナ電極における先端部を清掃している状態を示す概略平面図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係る帯電装置において清掃ローラが移動方向に移動しつつ回転して移動保持部に設けられた変位部が摺接部を構成する清掃ローラの一部に摺接している様子を拡大して示す概略断面図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラが移動方向の一方側及び他方側に移動している状態を示す図である。 図１５に示す構成において清掃ローラの移動方向への往復移動に伴って変位部が摺接部との摺接により磨耗した状態を拡大して示す概略断面図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラが移動方向の一方側及び他方側に移動している状態を示す図である。 第３実施形態に係る帯電装置において清掃ローラが移動方向に移動しつつ回転して清掃ローラに設けられた変位部が摺接部を構成する移動保持部の一部に摺接している様子を拡大して示す概略断面図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラが移動方向の一方側及び他方側に移動している状態を示す図である。 図１７に示す構成において清掃ローラの移動方向への往復移動に伴って変位部が摺接部との摺接により磨耗した状態を拡大して示す概略断面図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラが移動方向の一方側及び他方側に移動している状態を示す図である。 清掃ローラの表面に設けられた指標の一例を示す概略側面図である。

以下、本発明に係るコロナ放電装置を帯電装置に適用した場合を例にとって図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１００を正面から視た概略断面図である。

図１に示す画像形成装置１００は、コロナ放電を用いた電子写真方式の画像形成装置である。この例では、画像形成装置１００は、原稿読取装置１０８により読み取られた画像データ、又は、外部から伝達された画像データに応じて、記録用紙等のシートＰ（この例では記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するカラー画像形成装置である。なお、画像形成装置１００は、モノクロ画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置１００は、他のカラー画像形成装置であってもよい。

画像形成装置１００は、原稿読取装置１０８と、画像形成装置本体１１０とを備えており、画像形成装置本体１１０には、画像形成部１０２とシート搬送系１０３とが設けられている。

画像形成部１０２は、露光ユニット１、複数の現像ユニット２〜２、静電潜像担持体として作用する複数の感光体ドラム３〜３、複数のクリーニング部４〜４、複数の帯電装置５〜５（コロナ帯電装置の一例）、中間転写ベルトユニット６、複数のトナーカートリッジユニット２１〜２１及び定着ユニット７を備えている。また、シート搬送系１０３は、給紙トレイ８１、手差し給紙トレイ８２及び排出トレイ１５を備えている。

画像形成装置本体１１０の上部には、原稿（図示省略）が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の下部には原稿を読み取るための光学ユニット９０が設けられている。また、原稿載置台９２の上側には原稿読取装置１０８が設けられている。原稿読取装置１０８で読み取られた原稿の画像は、画像データとして画像形成装置本体１１０に送られ、画像形成装置本体１１０において画像データに基づき形成された画像がシートＰに記録される。

画像形成装置１００において扱われる画像データは、複数色（この例ではブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色）を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像ユニット２〜２、感光体ドラム３〜３、クリーニング部４〜４、帯電装置５〜５及びトナーカートリッジユニット２１〜２１は、各色に応じた複数種類（この例では４種類）の画像を形成するようにそれぞれ複数個（この例では４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）に設定され、これらによって複数（この例では４つ）の画像ステーションが構成されている。

画像形成装置１００では、画像形成を行うにあたり、給紙トレイ８１又は手差し給紙トレイ８２からシートＰを供給し、シート搬送路Ｓに沿って設けられた第１搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３までシートＰを搬送する。次に、シートＰと中間転写ベルトユニット６において周回方向Ｖに周回移動される中間転写ベルト６１上のトナー像を整合するタイミングで転写ローラ１０によってシートＰを搬送し、シートＰ上にトナー像を転写する。その後、シートＰを定着ユニット７におけるヒートローラ７１及び加圧ローラ７２に通過させることによってシートＰ上の未定着トナーを熱で溶融、固着し、第２搬送ローラ１２ｂ及び排出ローラ３１を経て排出トレイ１５上に排出する。

次に、コロナ放電装置として作用する帯電装置５〜５について図２から図１７を参照しながら以下に説明する。

（帯電装置）
図２は、図１に示す画像形成装置１００における帯電装置５の断面状態を模式的に示す概略構成図である。図３は、帯電装置５の一部を拡大して示す概略断面図である。図４は、帯電装置５を正面側の斜め上方から視た斜視図である。図５及び図６は、帯電装置５の六面図のうちの一部を示す図である。図５（ａ）は、その平面図であり、図５（ｂ）は、その右側面図であり、図５（ｃ）は、その正面図であり、図５（ｄ）は、その背面図であり、図６（ａ）は、その左側面図であり、図６（ｂ）は、その底面図である。図４及び図５（ａ）の一部において、グリッド電極５３は図示を省略している。なお、帯電装置５〜５は、何れも実質的に同一であるため、図２から図６において１つの図で示している。これらのことは、後述する図７から図１９についても同様である。

帯電装置５は、先鋭化された多数の先端部５１ａ〜５１ａが列設されたコロナ電極５１と、コロナ電極５１を支持する本体部（具体的には本体ケース）５２とを備えている。この例では、帯電装置５は、感光体ドラム３の表面３ａの帯電電位を制御するグリッド電極５３をさらに備えたスコロトロン方式のものとされている。

コロナ電極５１は、感光体ドラム３の回転軸線方向Ｘに平行又は略平行に延び、本体部５２内に配設されている。この例では、コロナ電極５１は、多数の鋸歯状（側面視三角形状）の先端部５１ａ〜５１ａが長手方向Ｎに沿って予め定めた所定のピッチ間隔Ｐｔ（図３参照）で形成された電極（いわゆる鋸歯電極或いは針電極）とされている。

本体部５２は、感光体ドラム３の回転軸線方向Ｘに平行又は略平行に延び、感光体ドラム３に対向する側の面が開放された箱状の部材とされている。グリッド電極５３は、本体部５２の開放側を覆うように設けられている。コロナ電極５１は、先端部５１ａがグリッド電極５３を介して感光体ドラム３の表面３ａに対向するように本体部５２に設けられている。

詳しくは、本体部５２は、グリッド電極５３と感光体ドラム３の表面３ａとの間の間隔Ｄ１（図２参照）が長手方向Ｎにおいて均一又は略均一になるように画像形成装置本体１１０に着脱自在に設けられている。また、コロナ電極５１は、先端部５１ａとグリッド電極５３との間の間隔Ｄ２（図２参照）が長手方向Ｎにおいて均一又は略均一になるように本体部５２に固定されている。これにより、帯電装置５は、コロナ電極５１からグリッド電極５３に向かって長手方向Ｎに沿って均等にコロナ放電を発生させることができる。コロナ電極５１は、例えば、板厚が所定の厚み（具体的には０．１ｍｍ程度）の金属材料（具体的にはステンレス鋼）をエッチング加工して形成することができる。また、コロナ電極５１は、例えば、先端部５１ａの曲率半径が所定の値（具体的には２０μｍ程度）以下となるように形成することができる。

グリッド電極５３は、コロナ電極５１によるコロナ放電によって生成されるコロナ風がスムーズに感光体ドラム３へ供給されるように構成されている。この例では、グリッド電極５３は、メッシュ状に形成されている〔図５（ａ）参照〕。

コロナ電極５１及びグリッド電極５３には、予め設定した電圧差が生じるように図示を省略した電源を介して直流電圧がそれぞれ印加される。具体的には、コロナ電極５１にはマイナス極性の直流電圧が印加される一方、グリッド電極５３にはプラス極性の直流電圧が印加される。これにより、コロナ電極５１とグリッド電極５３との間でコロナ放電を発生させてコロナ電極５１からグリッド電極５３へ向かうコロナ風を生成することができ、ひいては、感光体ドラム３を安定的に帯電させることができる。ここで、予め設定された電圧差としては、例えば、−４ＫＶとすることができる。

［第１実施形態から第３実施形態］
帯電装置５は、次の第１実施形態から第３実施形態の構成とすることができる。なお、前述した図２から図６において説明していない符号については後述する。

（第１実施形態及び第２実施形態）
図７は、第１実施形態に係る帯電装置５を正面側の上方から視た斜視図である。図８は、第１実施形態に係る帯電装置５における清掃ローラ５４及び移動保持部５５部分を拡大して示す概略斜視図である。図９は、第１実施形態に係る帯電装置５における清掃ローラ５４及び移動保持部５５を下方から視た斜視図である。図１０及び図１１は、第１実施形態に係る帯電装置５における清掃ローラ５４及び移動保持部５５部分の一部断面を含む概略側面図である。図１０は、清掃ローラ５４が第１清掃位置α１でコロナ電極５１を清掃している状態を示しており、図１１は、清掃ローラ５４が第２清掃位置α２でコロナ電極５１を清掃している状態を示している。図１２は、第１実施形態に係る帯電装置５における清掃ローラ５４及びコロナ電極５１について清掃ローラ５４の傾き状態を誇張して示す模式図である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラ５４が移動方向Ｍの一方側Ｍ１及び他方側Ｍ２に移動しつつ回転してコロナ電極５１における先端部５１ａを清掃している状態を示す概略平面図である。

また、図１３は、第２実施形態に係る帯電装置５を示す概略平面図である。図１４は、第２実施形態に係る帯電装置５における清掃ローラ５４及びコロナ電極５１についてコロナ電極５１の傾き状態を誇張して示す模式図である。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラ５４が移動方向Ｍの一方側Ｍ１及び他方側Ｍ２に移動しつつ回転してコロナ電極５１における先端部５１ａを清掃している状態を示す概略平面図である。

図１５は、第１実施形態及び第２実施形態に係る帯電装置５において清掃ローラ５４が移動方向Ｍに移動しつつ回転して移動保持部５５に設けられた変位部５８が摺接部５９を構成する清掃ローラ５４の一部に摺接している様子を拡大して示す概略断面図である。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラ５４が移動方向Ｍの一方側Ｍ１及び他方側Ｍ２に移動している状態を示している。

図１６は、図１５に示す構成において清掃ローラ５４の移動方向Ｍへの往復移動に伴って変位部５８が摺接部５９との摺接により磨耗した状態を拡大して示す概略断面図である。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラ５４が移動方向Ｍの一方側Ｍ１及び他方側Ｍ２に移動している状態を示している。

帯電装置５は、清掃ローラ５４（清掃部材の一例）と、変位部５８と、移動保持部５５とをさらに有している。清掃ローラ５４は、コロナ電極５１の先端部５１ａを食い込ませた状態で予め定めた所定の移動方向Ｍ（この例では感光体ドラム３の回転軸線方向Ｘと平行又は略平行な方向）に沿って往復移動しながら先端部５１ａを清掃する。変位部５８は、清掃ローラ５４が移動方向Ｍに往復するに従って変位する。移動保持部５５は、清掃ローラ５４を保持し、且つ、本体部５２に対して移動方向Ｍに沿って往復自在に設けられる。

本実施の形態では、清掃ローラ５４は、コロナ電極５１の先端部５１ａを食い込ませた状態で移動方向Ｍに沿って往復移動しながら軸線回りに回転して先端部５１ａを清掃する。よって、移動保持部５５は、清掃ローラ５４を回転軸線回りに回転自在に保持する構成とされている。

詳しくは、本体部５２には、移動保持部５５を移動方向Ｍに往復移動自在に案内する案内部５２１が設けられている。

帯電装置５は、移動保持部５５を案内部５２１に沿って手動操作で往復移動させるようになっていてもよいが、この例では、移動保持部５５を駆動部５６（図４参照）により案内部５２１に沿って自動的に往復移動させるようになっている。

具体的には、案内部５２１は、移動方向Ｍに沿って延び、且つ、本体部５２の一方の側面５２ａに沿って所定のピッチに形成された雄螺子状（螺旋状）の係合部５２１ａ（より具体的には螺旋状凹凸部）を有するスクリュウ部材とされている。

清掃ローラ５４は、円柱形状とされており、弾性部材（例えばゴム部材等の弾性樹脂部材）で形成されている。清掃ローラ５４は、この例では、単一のものとされている。清掃ローラ５４におけるローラ部５４ｃに用いることができる材料としては、それには限定されないが、ＣＲゴム（クロロプレンゴム）、ウレタンゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンなどを例示できる。また、ローラ部５４ｃには、例えば、弾性部材に酸化アルミニウム（アルミナ）等の研磨材を含有したものを用いることができる。

案内部５２１は、軸線回りに回転自在に本体部５２に設けられている。この例では、案内部５２１は、案内部５２１の移動方向Ｍの一方側Ｍ１（手前側、操作側）の端部に設けられた支持部５２ｂ（より具体的には支持板）及び他方側Ｍ２（奥側、操作側とは反対側）の端部に設けられた支持部５２ｃ（より具体的には支持板）に軸線回りに回転自在に支持されている。

駆動部５６は、駆動伝達機構５７（図４参照）を介して案内部５２１に回転駆動力を伝達するようになっている。この例では、駆動伝達機構５７は、駆動部５６の回転軸５６ａ（図４参照）に固定された駆動側ギヤ５７ａ（図４参照）と、案内部５２１の回転軸５２１ｂ（図４参照）の一端部に固定されて駆動側ギヤ５７ａと噛合する従動側ギヤ５７ｂ（図４参照）とを含んでいる。

移動保持部５５は、内周面に雌螺子状（螺旋状）の係止部５５１ａ（より具体的には螺旋状凹凸部）を有する筒状部５５１を備えている。筒状部５５１は、案内部５２１の軸線回りの一方の回転方向Ｒ１（この例では図４中の時計回り）の回転により係止部５５１ａが案内部５２１における係合部５２１ａに係止されながら移動方向Ｍの一方側Ｍ１に案内される。一方、筒状部５５１は、案内部５２１の軸線回りの他方の回転方向Ｒ２（この例では図４中の反時計回り）の回転により係止部５５１ａが案内部５２１における係合部５２１ａに係止されながら移動方向Ｍの他方側Ｍ２に案内される。

案内部５２１の回転軸５２１ｂの移動方向Ｍの一方側Ｍ１の端部には、移動保持部５５が移動方向Ｍの一方側Ｍ１の端部まで移動したときに筒状部５５１における係止部５５１ａの案内部５２１における係合部５２１ａとの係合が外れないように移動方向Ｍの他方側Ｍ２に向けて付勢する付勢部材ＳＰ（具体的には直巻きスプリング）が挿通されている。これにより、案内部５２１の軸線回りの一方の回転方向Ｒ１の回転による移動保持部５５の移動方向Ｍの一方側Ｍ１への移動し過ぎを効果的に防止することができ、案内部５２１の軸線回りの他方の回転方向Ｒ２の回転により移動保持部５５の移動方向Ｍの他方側Ｍ２へ容易に戻すことができる。この例では、付勢部材ＳＰは、案内部５２１における係合部５２１ａと支持部５２ｂとの間に挿通されている。

なお、移動保持部５５の案内部５２１による移動方向Ｍの一方側Ｍ１の端部と移動方向Ｍの他方側Ｍ２の端部との往復移動は、初期位置（ホームポジション：この例では移動方向Ｍの他方側Ｍ２の端部の位置）を基準として駆動部５６への駆動時間（具体的には駆動部５６に入力されるパルス信号のパルス数）により行うようになっている。

移動保持部５５は、清掃ローラ５４の回転軸５４ｂを回転軸線方向Ｗの両端部で回転自在に支持する支持部５５２と、支持部５５２及び筒状部５５１とを連結する連結部５５３とを有している。この例では、支持部５５２は、清掃ローラ５４を間にして互いに対向して清掃ローラ５４の回転軸５４ｂを回転自在に支持する支持板５５２ａ，５５２ｂと、一対の支持板５５２ａ，５５２ｂと直交又は略直交して一対の支持板５５２ａ，５５２ｂを連結する連結板５５２ｃとを有している。連結部５５３は、支持部５５２と筒状部５５１との間で本体部５２における一方の側面５２ａを跨ぐように略Ｌ字状に形成されている。

かかる構成を備えた帯電装置５では、駆動部５６により案内部５２１が軸線回りの一方の回転方向Ｒ１に回転することで案内部５２１が移動方向Ｍの一方側Ｍ１に移動しつつ清掃ローラ５４がコロナ電極５１の先端部５１ａを食い込ませながら清掃する一方、駆動部５６により案内部５２１が軸線回りの他方の回転方向Ｒ２に回転することで案内部５２１が移動方向Ｍの他方側Ｍ２に移動しつつ清掃ローラ５４がコロナ電極５１の先端部５１ａを食い込ませながら清掃する。

そして、帯電装置５は、清掃ローラ５４が移動方向Ｍにおける一方側Ｍ１へ移動するときと、清掃ローラ５４が移動方向Ｍにおける他方側Ｍ２へ移動するときとで、清掃ローラ５４の表面５４ａ（清掃面）の清掃位置（この例では清掃ローラ５４の回転軸線方向Ｗにおける予め定めた所定の第１清掃位置α１及び予め定めた所定の第２清掃位置α２）をコロナ電極５１の長手方向Ｎに交差する方向において異ならせる構成とされている。また、清掃ローラ５４が移動方向Ｍに往復するに従って変位する変位部５８は、自身の変位に応じて清掃ローラ５４の清掃位置（この例では第１清掃位置α１及び第２清掃位置α２）を変更する。

本実施の形態によれば、清掃部材として作用する清掃ローラ５４は、コロナ電極５１の先端部５１ａを食い込ませた状態で移動方向Ｍに沿って往復移動しながら先端部５１ａを清掃するので、単一の清掃ローラ５４を用いてコロナ電極５１の先端部５１ａを清掃することができ、これにより、構成を簡単なものにすることができる。しかも、清掃ローラ５４が移動方向Ｍにおける一方側Ｍ１へ移動するときと、清掃ローラ５４が移動方向Ｍにおける他方側Ｍ２へ移動するときとで、清掃ローラ５４の表面５４ａの清掃位置（この例では第１清掃位置α１及び第２清掃位置α２）をコロナ電極５１の長手方向Ｎに交差する方向において異ならせる構成とされているので、清掃ローラ５４によりコロナ電極５１を清掃するために清掃ローラ５４の表面５４ａ（未使用の箇所）を広く利用することができ、これにより、清掃ローラ５４のコロナ電極５１に対するクリーニング性能を長期に亘って維持させることができる。

ところで、変位部５８がない場合、清掃ローラ５４の清掃幅が限られるため、清掃ローラ５４の移動方向Ｍへの往復移動回数が増加すると、限られた清掃幅内で清掃ローラ５４の損傷が大きくなり、クリーニング性能の低下を招く。

この点、清掃ローラ５４が移動方向Ｍに往復するに従って変位する変位部５８は、自身の変位に応じて清掃ローラ５４の清掃位置を変更するので、清掃ローラ５４が移動方向Ｍに往復するに従って清掃ローラ５４の清掃位置を変更することができる。従って、清掃ローラ５４の清掃幅を拡大させることができ、清掃ローラ５４によりコロナ電極５１の先端部５１ａを清掃するために清掃ローラ５４の表面５４ａ（未使用の箇所）をさらに広く利用することができ、これにより、清掃ローラ５４のコロナ電極５１に対するクリーニング性能をさらに長期に亘って維持させることができる。

本実施の形態において、清掃ローラ５４の移動方向Ｍへの往復移動により変位部５８と摺接する摺接部５９を備えている。変位部５８は、清掃ローラ５４の移動方向Ｍへの往復移動に伴う摺接部との摺接により磨耗する。こうすることで、変位部５８を変位させる構成を容易に実現させることができる。

本実施の形態において、清掃ローラ５４は、コロナ電極５１の先端部５１ａを食い込ませた状態で移動方向Ｍに沿って往復移動しながら回転して先端部５１ａを清掃するものである。

かかる構成では、清掃ローラ５４の表面５４ａにおけるコロナ電極５１への清掃部分を表面５４ａの外周全体にわたって利用することができ、クリーニング性能を長期に亘って維持させることができる。

そして、清掃ローラ５４の回転により変位部５８を摺接部５９に摺接させる。こうすることで、清掃ローラ５４の回転を利用して変位部５８を確実に磨耗させることができ、清掃ローラ５４の移動方向Ｍへの往復移動回数に応じて清掃ローラ５４の清掃幅を容易に拡大させることができる。

また、帯電装置５は、清掃ローラ５４の回転軸線方向Ｗとコロナ電極５１の長手方向Ｎに直交する直交方向Ｈとが予め定めた所定の傾斜角度θ（０°、±９０°及び１８０°以外の角度）で交差する構成とされている。帯電装置５は、清掃ローラ５４の一方の回転方向Ｓ１の回転により清掃ローラ５４の表面５４ａの清掃位置を回転軸線方向Ｗにおける一方側Ｗ１（具体的には所定の距離ｄだけ一方側Ｗ１）に移行させて変位部５８を摺接部５９に摺接させる構成とされている。また、帯電装置５は、清掃ローラ５４の他方の回転方向Ｓ２の回転により清掃ローラ５４の表面５４ａの清掃位置を回転軸線方向Ｗにおける他方側Ｗ２（具体的には所定の距離ｄだけ他方側Ｗ２）に移行させて変位部５８を摺接部５９に摺接させる構成とされている。こうすることで、変位部５８を摺接部５９に安定的に摺接させることができる。ここで、所定の距離ｄは、清掃ローラ５４の回転軸線方向Ｗにおける幅ｈ（図９参照）よりも小さい値である。

図７から図１２、図１５及び図１６に示す第１実施形態に係る帯電装置５では、コロナ電極５１の長手方向Ｎが移動方向Ｍに対して平行又は略平行になっており、清掃ローラ５４の回転軸線方向Ｗが移動方向Ｍに対して傾斜している。

こうすることで、コロナ電極５１の本体部５２への支持を単純な構成で実現させることができる。

図１３から図１６に示す第２実施形態に係る帯電装置５では、コロナ電極５１の長手方向Ｎが移動方向Ｍに対して傾斜しており、清掃ローラ５４の回転軸線方向Ｗが移動方向Ｍに対して直角又は略直角になっている。

こうすることで、清掃ローラ５４の移動保持部５５への保持を単純な構成で実現させることができる。

第１実施形態及び第２実施形態において、変位部５８は、移動保持部５５に設けられており、清掃ローラ５４の一部が摺接部５９を構成している。こうすることで、変位部５８と摺接部５９との摺接構造を容易に実現させることができる。

詳しくは、変位部５８は、移動保持部５５における両側の第１規制部５５ａ（具体的には支持板５５２ａ）及び第２規制部５５ｂ（具体的には支持板５５２ｂ）の内壁面に設けられている。清掃ローラ５４の回転軸５４ｂの両側における軸端部ＳＴ１及び軸端部ＳＴ２の外側面の一部が摺接部５９とされている。

変位部５８は、移動保持部５５の両側のうち少なくとも一方側（この例では両側）に１つずつ設けられている。なお、変位部５８は、移動保持部５５の両側のうち少なくとも一方側に２個以上ずつ周方向に均等に設けられていてもよい。

図７から図１６に示す第１実施形態及び第２実施形態に係る帯電装置５は、清掃ローラ５４がコロナ電極５１に対して回転軸線方向Ｗに沿って自在に移行するようになっている。清掃ローラ５４の回転軸５４ｂは、軸端部ＳＴ１及び軸端部ＳＴ２と移動保持部５５における両側の第１規制部５５ａ及び第２規制部５５ｂにおける変位部５８との間に予め定めた所定の間隔ｅ，ｅ（いわゆる遊び）が設けられた状態で移動保持部５５に回転自在に支持されている。こうすることで、移動保持部５５により清掃ローラ５４を回転軸線方向Ｗの一方側Ｗ１及び他方側Ｗ２の双方に確実に移行させることができる。

第１実施形態及び第２実施形態に係る帯電装置５は、清掃ローラ５４が回転軸線方向Ｗに沿って移行自在に移動保持部５５に保持され、且つ、コロナ電極５１が固定される構成とされている。

以上説明した第１実施形態及び第２実施形態に係る帯電装置５では、清掃ローラ５４が移動方向Ｍにおける一方側Ｍ１へ移動するときには、一方側Ｍ１への移動に伴い、清掃ローラ５４がコロナ電極５１と斜めに接触しながら（すなわちコロナ電極５１の先端部５１ａを清掃ローラ５４の表面５４ａに斜めに食い込ませながら）、一方の回転方向Ｓ１に回転することになる。

そうすると、清掃ローラ５４が回転軸線方向Ｗにおいて他方側Ｗ２（移動方向Ｍの一方側Ｍ１における上流側の傾斜角度θを構成する側）に移行し、その後、清掃ローラ５４の回転軸５４ｂが他方側Ｗ２への移行を規制する規制部（この例では他方側の第２規制部５５ｂ）における変位部５８で規制されることにより回転軸線方向Ｗにおける他方側Ｗ２への移行が第１清掃位置α１で停止する。これにより、清掃ローラ５４は、第１清掃位置α１でコロナ電極５１の先端部５１ａを清掃することができる。このとき、変位部５８が摺接部５９に摺接して磨耗する。

一方、清掃ローラ５４が移動方向Ｍにおける他方側Ｍ２へ移動するときには、他方側Ｍ２への移動に伴い、清掃ローラ５４がコロナ電極５１と斜めに接触しながら（すなわちコロナ電極５１を清掃ローラ５４の表面５４ａに斜めに食い込ませながら）、他方の回転方向Ｓ２に回転することになる。

そうすると、清掃ローラ５４が回転軸線方向Ｗにおいて一方側Ｗ１（移動方向Ｍの他方側Ｍ２における上流側の傾斜角度θを構成する側）に移行し、その後、清掃ローラ５４の回転軸５４ｂが一方側Ｗ１への移行を規制する規制部（この例では一方側の第１規制部５５ａ）における変位部５８で規制されることにより回転軸線方向Ｗにおける一方側Ｗ１への移行が第１清掃位置α１とは異なる第２清掃位置α２で停止する。これにより、清掃ローラ５４は、第２清掃位置α２でコロナ電極５１の先端部５１ａを清掃することができる。このとき、変位部５８が摺接部５９に摺接して磨耗する。

かくして、清掃ローラ５４が移動方向Ｍにおける一方側Ｍ１へ移動するときと、清掃ローラ５４が移動方向Ｍにおける他方側Ｍ２へ移動するときとで、清掃ローラ５４の表面５４ａの清掃位置（α１，α２）をコロナ電極５１の長手方向Ｎに交差する方向において異ならせる構成を簡単且つ容易に実現させることができる。

ここで、第１実施形態及び第２実施形態における傾斜角度θは、清掃ローラ５４によりコロナ電極５１を確実に清掃することができる上、清掃ローラ５４の表面５４ａの異なる清掃位置（α１，α２）に円滑に移行させることができる程度の角度とすることができる。第１実施形態における傾斜角度θとしては、清掃ローラ５４の幅ｈ等にもより、それに限定されるものではないが、１°以上５°以下程度、より好ましくは１°以上３°以下程度を例示でき、この例では、２°程度とされている。また、第２実施形態における傾斜角度θとしては、コロナ電極５１の長さ等にもより、それに限定されるものではないが、０．１°以上０．５°以下程度、より好ましくは０．１°以上０．３°以下程度を例示でき、この例では、０．２°程度とされている。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る帯電装置５は、第１実施形態及び第２実施形態に係る帯電装置５において、変位部５８が移動保持部５５に代えて清掃ローラ５４に設けられ、清掃ローラ５４に代えて移動保持部５５の一部が摺接部５９を構成するものである。

図１７は、第３実施形態に係る帯電装置５において清掃ローラ５４が移動方向Ｍに移動しつつ回転して清掃ローラ５４に設けられた変位部５８が摺接部５９を構成する移動保持部５５の一部に摺接している様子を拡大して示す概略断面図である。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラ５４が移動方向Ｍの一方側Ｍ１及び他方側Ｍ２に移動している状態を示している。

図１８は、図１７に示す構成において清掃ローラ５４の移動方向Ｍへの往復移動に伴って変位部５８が摺接部５９との摺接により磨耗した状態を拡大して示す概略断面図である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、それぞれ、清掃ローラ５４が移動方向Ｍの一方側Ｍ１及び他方側Ｍ２に移動している状態を示している。

本実施の形態において、変位部５８は、清掃ローラ５４に設けられており、移動保持部５５の一部が摺接部５９を構成している。こうすることで、変位部５８と摺接部５９との摺接構造を容易に実現させることができる。また、この例のように、変位部５８が清掃ローラ５４に設けられている場合、清掃ローラ５４を交換すべきときに清掃ローラ５４と一緒に変位部５８を交換することができる。

詳しくは、変位部５８は、清掃ローラ５４の回転軸５４ｂの両側に設けられた軸端部ＳＴ１及び軸端部ＳＴ２の外側面に設けられている。移動保持部５５における両側の第１規制部５５ａ（具体的には支持板５５２ａ）及び第２規制部５５ｂ（具体的には支持板５５２ｂ）の内壁面の一部が摺接部５９とされている。

変位部５８は、清掃ローラ５４の回転軸５４ｂの両側のうち少なくとも一方側（この例では両側）に１つずつ設けられている。なお、変位部５８は、清掃ローラ５４の回転軸５４ｂの両側のうち少なくとも一方側に２個以上ずつ周方向に均等に設けられていてもよい。

（第１実施形態から第３実施形態の共通の構成）
第１実施形態から第３実施形態において、変位部５８は、突起部である。こうすることで、変位部５８を簡単且つ容易に形成することができる。突起部としては、それには限定されないが、円柱形状、角柱形状、半球形状、半楕円体形状、円錐形状、角錐形状などを例示できる。

第１実施形態から第３実施形態において、変位部５８は、樹脂材料で構成されている。こうすることで、変位部５８を磨耗させ易くすることができる。樹脂材料としては、摺接部５９の材料や性状等によって適宜決定することができ、特に限定されるものではない。摺接部５９としては、樹脂材料、金属材料などを例示できる。例えば、変位部５８が移動保持部５５に設けられ、清掃ローラ５４の回転軸５４ｂの一部が摺接部５９を構成する場合、変位部５８及び移動保持部５５を樹脂材料とし、回転軸５４ｂを金属材料とする態様を例示できる。この場合、変位部５８と移動保持部５５とは一体形成することができる。また、変位部５８が清掃ローラ５４の回転軸５４ｂに設けられ、移動保持部５５の一部が摺接部５９を構成する場合、変位部５８、回転軸５４ｂ及び移動保持部５５を樹脂材料とする態様を例示できる。この場合、変位部５８と回転軸５４ｂとは一体形成することができる。

第１実施形態から第３実施形態において、摺接部５９の少なくとも変位部５８と摺接する部分は、凹凸形状に形成されている。こうすることで、変位部５８と摺接部５９の少なくとも変位部５８と摺接する部分との摩擦係数（特に動摩擦係数）を大きくすることができ、これにより、変位部５８を磨耗させ易くすることができる。摺接部５９における凹凸形状としては、それには限定されないが、曲面形状の凹凸や、方形状の凹凸、三角形状の凹凸などを例示できる。摺接部５９における凹凸形状は、例えば、表面が凸凹形状の型を用いて凹凸形状を形成する加工（例えばシボ加工）により形成されたものを挙げることができる。この他、摺接部５９における凹凸形状を、尖った刃を立たせるように形成しても良いし、表面に研磨材を付与することにより形成しても良い。

第１実施形態から第３実施形態において、変位部５８の耐磨耗性は、摺接部５９の耐磨耗性よりも小さい。こうすることで、変位部５８を確実に磨耗させることができる。耐磨耗性は、例えば、ＩＳＯ ９３５２規格に従って測定することができる。

なお、清掃ローラ５４の移動回数当たりの変位部５８の磨耗量は、コロナ電極５１の先端部５１ａに対して清掃能力が維持できる清掃ローラ５４の移動回数から適宜設定することができる。

図１９は、清掃ローラ５４の表面５４ａに設けられた指標Ｇの一例を示す概略側面図である。なお、図１９において、符号Ｇは、変位部５８の磨り減り度合を示す指標を示し、符号Ｆは、変位部５８が最も変位したとき（磨り減ったとき）の清掃ローラ５４の表面５４ａにおけるコロナ電極５１による損傷の範囲を示し、符号α１（α１ａ）、α２（α２ａ）は、それぞれ、初期の第１清掃位置及び第２清掃位置を示し、符号α１（α１ｂ）、α２（α２ｂ）は、それぞれ、変位部５８が最も変位したときの第１清掃位置及び第２清掃位置を示している。

第１実施形態から第３実施形態において、図１９に示すように、清掃ローラ５４には、変位部５８の磨り減り度合を示す指標Ｇが設けられている。こうすることで、清掃ローラ５４の交換時期の目安をサービスマン等の作業者に知らせることができる。ここで、指標Ｇは、変位部５８が最も変位したときの清掃ローラ５４の表面５４ａにおけるコロナ電極５１による損傷の範囲Ｆの端の位置に位置させることができる。従って、清掃ローラ５４の交換時期の目安は、損傷の範囲Ｆが指標Ｇの位置に到達したときとなる。この例では、清掃ローラ５４の表面５４ａに変位部５８の磨り減り度合が分かるように周方向に描かれたラインとされている。但し、それに限定されるものではなく、指標Ｇとしては、例えば、ラインに代えて矢印等の指標であってもよい。

（その他の実施の形態）
なお、第１実施形態及び第２実施形態の構成と第３実施形態の構成とを組み合わせてもよい。本実施の形態では、清掃ローラ５４を移動方向Ｍに沿って自動で往復移動させる構成としたが、手動で往復移動させる構成としてもよい。また、清掃ローラ５４の回転軸線方向Ｗとコロナ電極の長手方向Ｎとの交差方向を逆にしてもよい。また、清掃ローラ５４を単一のものとしたが、コロナ電極の長手方向Ｎに沿って複数配設するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、本発明に係るコロナ放電装置は、感光体ドラム３を所定の電位に帯電させる帯電装置５に適用したが、コロナ放電させるものであれば、何れのものであってもよく、例えば、中間転写ベルトの表面をコロナ放電により帯電させる帯電装置に適用してもよい。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、かかる実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１００ 画像形成装置
１１０ 画像形成装置本体
３ 感光体ドラム（静電潜像担持体の一例）
５ 帯電装置
５１ コロナ電極
５１ａ 先端部
５２ 本体部
５２１ 案内部
５４ 清掃ローラ（清掃部材の一例）
５４ａ 表面
５４ｂ 回転軸
５４ｃ ローラ部
５５ 移動保持部
５６ 駆動部
５７ 駆動伝達機構
５８ 変位部
５９ 摺接部
Ｄ１ 間隔
Ｄ２ 間隔
Ｆ 損傷の範囲
Ｇ 指標
Ｈ 直交方向
Ｍ 移動方向
Ｎ 長手方向
ＳＴ１ 軸端部
ＳＴ２ 軸端部
Ｗ 回転軸線方向
ｄ 距離
ｅ 間隔
α１ 第１清掃位置
α２ 第２清掃位置
θ 傾斜角度

Claims (11)

1. 先鋭化された多数の先端部が列設されたコロナ電極を備えたコロナ放電装置であって、
   前記コロナ電極の前記先端部を食い込ませた状態で予め定めた所定の移動方向に沿って往復移動しながら該先端部を清掃する清掃部材と、前記清掃部材が前記移動方向に往復する移動回数に従って磨耗により変位する変位部とを備え、
   前記清掃部材が前記移動方向における一方側へ移動するときと、前記清掃部材が前記移動方向における他方側へ移動するときとで、前記清掃部材の表面の清掃位置を前記コロナ電極の長手方向に交差する方向において異ならせる構成とされており、
   前記変位部は、自身の変位に応じて前記清掃部材の前記清掃位置を変更することを特徴とするコロナ放電装置。
2. 請求項１に記載のコロナ放電装置であって、
   前記清掃部材の前記移動方向への往復移動により前記変位部と摺接する摺接部を備え、
   前記変位部は、前記清掃部材の前記移動方向への往復移動に伴う前記摺接部との摺接により磨耗することを特徴とするコロナ放電装置。
3. 請求項２に記載のコロナ放電装置であって、
   前記清掃部材は、前記コロナ電極の前記先端部を食い込ませた状態で前記移動方向に沿って往復移動しながら回転して該先端部を清掃する清掃ローラであり、
   前記清掃ローラの回転により前記変位部を前記摺接部に摺接させることを特徴とするコロナ放電装置。
4. 請求項３に記載のコロナ放電装置であって、
   前記清掃ローラの回転軸線方向と前記コロナ電極の長手方向に直交する直交方向とが予め定めた所定の傾斜角度で交差しており、
   前記清掃ローラの一方の回転方向の回転により前記清掃ローラの表面の前記清掃位置を前記回転軸線方向における一方側に移行させて前記変位部を前記摺接部に摺接させ、且つ、前記清掃ローラの他方の回転方向の回転により前記清掃ローラの表面の前記清掃位置を前記回転軸線方向における他方側に移行させて前記変位部を前記摺接部に摺接させる構成とされていることを特徴とするコロナ放電装置。
5. 請求項４に記載のコロナ放電装置であって、
   前記コロナ電極を支持する本体部と、
   前記清掃ローラを回転軸線回りに回転自在に保持し、且つ、前記本体部に対して前記移動方向に沿って往復自在に設けられる移動保持部と
   を備え、
   前記清掃ローラが前記回転軸線方向に沿って移行自在に前記移動保持部に保持される構成とされており、
   前記変位部は、前記清掃ローラ又は前記移動保持部に設けられており、前記移動保持部又は前記清掃ローラの一部が前記摺接部を構成していることを特徴とするコロナ放電装置。
6. 請求項２から請求項５までの何れか１つに記載のコロナ放電装置であって、
   前記変位部は、突起部であることを特徴とするコロナ放電装置。
7. 請求項２から請求項６までの何れか１つに記載のコロナ放電装置であって、
   前記変位部は、樹脂材料で構成されていることを特徴とするコロナ放電装置。
8. 請求項２から請求項７までの何れか１つに記載のコロナ放電装置であって、
   前記摺接部の少なくとも前記変位部と摺接する部分は、凹凸形状に形成されていることを特徴とするコロナ放電装置。
9. 請求項２から請求項８までの何れか１つに記載のコロナ放電装置であって、
   前記変位部の耐磨耗性は、前記摺接部の耐磨耗性よりも小さいことを特徴とするコロナ放電装置。
10. 請求項２から請求項９までの何れか１つに記載のコロナ放電装置であって、
    前記清掃部材には、前記変位部の磨り減り度合を示す指標が設けられていることを特徴とするコロナ放電装置。
11. 請求項１から請求項１０までの何れか１つに記載のコロナ放電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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