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JP2010113144A - Charging device - Google Patents

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JP2010113144A
JP2010113144A JP2008285503A JP2008285503A JP2010113144A JP 2010113144 A JP2010113144 A JP 2010113144A JP 2008285503 A JP2008285503 A JP 2008285503A JP 2008285503 A JP2008285503 A JP 2008285503A JP 2010113144 A JP2010113144 A JP 2010113144A
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JP
Japan
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cleaning
grid electrode
brush
charging
corona charger
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008285503A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Inoue
亮 井上
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2008285503A priority Critical patent/JP2010113144A/en
Publication of JP2010113144A publication Critical patent/JP2010113144A/en
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

【課題】 コロナ帯電器2のグリッド電極13にトナーが付着した状態でコロナ帯電を行うと、トナーの帯電量が上昇して静電的付着力が増すため、清掃ブラシ22によりグリッド電極13の清掃処理を行っても、適切に除去することができない。
【解決手段】 グリッド電極13に付着したトナーを除電しながら清掃処理が行われるように、清掃ブラシ22として導電性のものを用いる。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To clean a grid electrode 13 with a cleaning brush 22 because if the corona charging is performed in a state where toner is attached to a grid electrode 13 of a corona charger 2, the charge amount of the toner is increased and electrostatic adhesion is increased. Even if it is processed, it cannot be removed properly.
A conductive brush is used as a cleaning brush so that a cleaning process is performed while discharging toner adhering to a grid electrode.
[Selection] Figure 3

Description

本発明はコロナ帯電器を用いて被帯電体を帯電する帯電装置に関する。この帯電装置は、例えば、複写機、プリンタ、FAX、及びこれらの機能を複数備えた複合機などの電子写真画像形成装置において用いられる。   The present invention relates to a charging device that charges a member to be charged using a corona charger. This charging device is used in, for example, an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a FAX, and a multifunction machine having a plurality of these functions.

従来の電子写真画像形成装置では、電子写真プロセスの1つである帯電工程において、被帯電体である感光体をコロナ帯電器により一様に帯電する処理が行われている。   In a conventional electrophotographic image forming apparatus, in a charging process, which is one of the electrophotographic processes, a process of uniformly charging a photosensitive member, which is an object to be charged, with a corona charger is performed.

このコロナ帯電器を用いて帯電処理を行う構成では、構造上、装置内に浮遊しているホコリや飛散トナーなどの異物(付着物)がグリッド電極に付着してしまう状況にある。   In the configuration in which the charging process is performed using the corona charger, foreign matter (attachment) such as dust or scattered toner floating in the apparatus is structurally attached to the grid electrode.

このようにグリッド電極に異物が付着してしまうと、異物が付着した部位での放電効率が低下することに伴い感光体の帯電電位にムラが生じ、出力画像の濃度ムラを引き起こす原因となってしまう。   If foreign matter adheres to the grid electrode in this way, the discharge efficiency at the site where the foreign matter has adhered decreases, causing unevenness in the charging potential of the photoconductor, causing unevenness in the density of the output image. End up.

そこで、特許文献1〜3に記載の装置では、清掃パッドや清掃ブラシを用いたグリッド電極の清掃機構を設け、コロナ帯電器のグリッド電極に付着した異物をこの清掃機構により清掃する構成を採用している。
特開平06−43735号公報 特開平06−208283号公報 特開2005−338797号公報
In view of this, the apparatuses described in Patent Documents 1 to 3 employ a configuration in which a cleaning mechanism for the grid electrode using a cleaning pad or a cleaning brush is provided, and the foreign matter attached to the grid electrode of the corona charger is cleaned by this cleaning mechanism. ing.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-43735 Japanese Patent Laid-Open No. 06-208283 JP 2005-338797 A

しかしながら、特許文献1〜3に記載の装置では、グリッド電極に付着した異物を適切に除去することができない。   However, the apparatuses described in Patent Documents 1 to 3 cannot properly remove foreign matters attached to the grid electrode.

これは、グリッド電極に付着したトナーなどの絶縁性の異物がコロナ放電を受けてその電荷量が増大し、グリッド電極に対する異物の静電的な付着力が大きくなってしまった為であると考えられる。   This is thought to be due to the fact that insulating foreign matter such as toner adhering to the grid electrode is subjected to corona discharge, increasing the amount of charge and increasing the electrostatic adhesion of the foreign matter to the grid electrode. It is done.

この静電的な付着力(鏡映力と呼ばれる)は、コロナ放電を受ける時間が長くなるほど増大し、また、グリッド電極に生じる鏡像電荷との静電気力で表すことができることから異物の電荷量の2乗に比例する。   This electrostatic adhesion force (referred to as mirror power) increases as the time of corona discharge increases, and can be expressed by electrostatic force with the mirror image charge generated on the grid electrode. It is proportional to the square.

このように強固に付着した状態にある異物をグリッド電極から除去するため、清掃機構の清掃能力を高める、例えば、清掃ブラシをグリッド電極に強く押し当てる、といった対処方法が考えられる。   In order to remove the foreign substances that are firmly attached in this way from the grid electrode, a countermeasure can be considered such as increasing the cleaning capability of the cleaning mechanism, for example, pressing the cleaning brush strongly against the grid electrode.

しかし、このような対処方法では、逆に、異物をグリッド電極に強固に擦り付けてしまうことになり、かえって逆効果となってしまう。その結果、グリッド電極に異物が融着してしまい、感光体の帯電電位にムラが生じ、出力画像の濃度ムラを引き起こす原因となってしまう。   However, in such a countermeasure, on the contrary, the foreign matter is rubbed firmly against the grid electrode, which has an adverse effect. As a result, foreign matters are fused to the grid electrodes, causing unevenness in the charged potential of the photosensitive member, which causes unevenness in the density of the output image.

そこで、本発明の目的は、コロナ帯電器のグリッド電極に付着した付着物を適切に除去することができる帯電装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a charging device that can appropriately remove deposits attached to the grid electrode of a corona charger.

本発明の他の目的は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。   Other objects of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

本発明は、被帯電体を帯電するコロナ帯電器と、前記コロナ帯電器のグリッド電極を清掃する清掃機構と、を有する帯電装置において、
前記清掃機構は前記グリッド電極に付着した付着物を除電しながら清掃処理を行う導電性部材を有することを特徴とするものである。
The present invention relates to a charging device having a corona charger for charging an object to be charged and a cleaning mechanism for cleaning a grid electrode of the corona charger.
The cleaning mechanism has a conductive member that performs a cleaning process while removing charges attached to the grid electrode.

本発明によれば、コロナ帯電器のグリッド電極に付着した付着物を適切に除去することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deposit | attachment adhering to the grid electrode of a corona charger can be removed appropriately.

以下、本発明に係る帯電装置について、この帯電装置が搭載された画像形成装置を例に図面に則して詳細に説明する。   Hereinafter, a charging device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings by taking an image forming apparatus equipped with the charging device as an example.

図1は、電子写真画像形成装置の概略側面図である。まず、画像形成装置の画像形成部の全体構成について説明し、次に帯電装置について詳述する。   FIG. 1 is a schematic side view of an electrophotographic image forming apparatus. First, the overall configuration of the image forming unit of the image forming apparatus will be described, and then the charging device will be described in detail.

(画像形成部)
図1に示すように、被帯電体である電子写真感光体(以下、感光体と呼ぶ)1が矢印方向に回転可能に設置されている。
(Image forming part)
As shown in FIG. 1, an electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive member) 1 as a member to be charged is installed so as to be rotatable in the direction of an arrow.

この感光体1の周囲には、帯電装置(コロナ帯電器)2、画像露光装置7、現像装置3、転写装置4、クリーニング装置5、光除電装置6が、感光体1の回転方向に沿って順に設置されている。   Around the photosensitive member 1, a charging device (corona charger) 2, an image exposure device 7, a developing device 3, a transfer device 4, a cleaning device 5, and a light neutralizing device 6 are arranged along the rotation direction of the photosensitive member 1. They are installed in order.

このような画像形成部では、電子写真プロセスによりトナー像を記録紙であるシートPに形成することができる。   In such an image forming unit, a toner image can be formed on a sheet P which is a recording paper by an electrophotographic process.

具体的には、帯電装置2により感光体1の表面を負極性に一様に帯電する。そして、画像露光装置7から画像信号に対応したレーザ光Lが感光体1の表面に照射される。その結果、感光体1の光が照射された部位の電位が減衰し、画像信号に対応した静電潜像が形成される。次に、感光体1上に形成された静電潜像は現像装置3により負帯電特性のトナーを付着させることによって、静電潜像に対応したトナー像が形成される。そして、感光体1上に形成されたトナー像は転写装置4によってシートPに静電的に転写される。その後、シートP上に転写されたトナー像は不図示の定着装置によって定着処理され、機外へと排出される。   Specifically, the charging device 2 uniformly charges the surface of the photoreceptor 1 to the negative polarity. Then, the surface of the photoreceptor 1 is irradiated with laser light L corresponding to the image signal from the image exposure device 7. As a result, the potential of the portion irradiated with light on the photosensitive member 1 is attenuated, and an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed. Next, a toner image corresponding to the electrostatic latent image is formed on the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 1 by attaching a negatively charged toner to the developing device 3. The toner image formed on the photoreceptor 1 is electrostatically transferred to the sheet P by the transfer device 4. Thereafter, the toner image transferred onto the sheet P is fixed by a fixing device (not shown) and discharged outside the apparatus.

なお、感光体1上に残留した転写残トナーはクリーニング装置5によって掻き取られ、クリーニング装置5に回収される。その後、光除電装置6によって感光体1に残存している電位履歴を消去し、次の画像形成に供される。   The transfer residual toner remaining on the photoreceptor 1 is scraped off by the cleaning device 5 and collected by the cleaning device 5. Thereafter, the potential history remaining on the photoconductor 1 is erased by the photostatic device 6 and used for the next image formation.

(帯電装置)
次に、図2、3を用いて帯電装置について説明する。図2は帯電装置2の長手側(正面)から見た断面図であり、図3は帯電装置2の短手側(側面)から見た断面図である。
(Charging device)
Next, the charging device will be described with reference to FIGS. 2 is a cross-sectional view of the charging device 2 viewed from the long side (front side), and FIG. 3 is a cross-sectional view of the charging device 2 viewed from the short side (side surface).

本例では、図2、3に示すように、帯電装置2としてコロナ帯電器を採用している。コロナ帯電器2は、両端に絶縁性支持部11を備えたコの字状のシールドケース10(以下、シールド)と、シールド10の内部に長手方向に沿って張架された放電電極としての放電ワイヤ(ワイヤ電極とも呼ぶ)12を有している。さらに、シールド10の感光体1と対向する開口には、グリッド電極13が設けられている。   In this example, as shown in FIGS. 2 and 3, a corona charger is used as the charging device 2. The corona charger 2 includes a U-shaped shield case 10 (hereinafter referred to as a shield) having insulating support portions 11 at both ends, and a discharge as a discharge electrode stretched along the longitudinal direction inside the shield 10. A wire (also referred to as a wire electrode) 12 is provided. Further, a grid electrode 13 is provided in the opening of the shield 10 facing the photoreceptor 1.

本例では、放電ワイヤ12として直径φが60μmのタングステン線を使用しており、このタングステン線が絶縁支持部11に設けられたワイヤ保持部9にバネを介して張架されている。また、放電ワイヤ12には電源S1が接続されており、感光体の帯電処理を行う際には直流電圧が印加される。なお、その際、放電電流が−800μAとなるように放電ワイヤ12へ印加する直流電圧(DC電圧)が制御される(定電流制御)。   In this example, a tungsten wire having a diameter φ of 60 μm is used as the discharge wire 12, and this tungsten wire is stretched over a wire holding portion 9 provided on the insulating support portion 11 via a spring. Further, a power source S1 is connected to the discharge wire 12, and a DC voltage is applied when the photosensitive member is charged. At this time, the direct current voltage (DC voltage) applied to the discharge wire 12 is controlled so that the discharge current becomes −800 μA (constant current control).

本例では、グリッド電極13として厚さが0.1mmのSUS304を使用しており、このSUS304にはエッチング処理により多数の開口部が形成されている。このグリッド電極13と感光体の最近接位置での距離は1.0mmとなっている。さらに、グリッド電極13の表面には、防錆処理として、厚さが1μmとなるようにニッケルメッキ処理が施されている。   In this example, SUS304 having a thickness of 0.1 mm is used as the grid electrode 13, and a large number of openings are formed in the SUS304 by an etching process. The distance between the grid electrode 13 and the photosensitive member at the closest position is 1.0 mm. Furthermore, the surface of the grid electrode 13 is subjected to nickel plating so as to have a thickness of 1 μm as a rust prevention treatment.

以上の構成から、コロナ帯電器2による帯電処理範囲はグリッド電極13の設置範囲に対応した領域W1とされている。言い換えると、上述したシールドの開口がこの領域W1に対応する範囲で設けられている。   From the above configuration, the charging process range by the corona charger 2 is a region W1 corresponding to the installation range of the grid electrode 13. In other words, the shield opening described above is provided in a range corresponding to the region W1.

また、グリッド電極13には電源S2が接続されており、感光体の帯電処理を行う際には−400〜−900Vの直流電圧が印加される。これは、放電ワイヤ12から感光体に向かうイオンの量を安定化させるためのものであり、その結果、感光体を所望の電位(本例では−600V)に帯電することが可能となる。   The grid electrode 13 is connected to a power source S2, and a DC voltage of −400 to −900 V is applied when the photosensitive member is charged. This is to stabilize the amount of ions traveling from the discharge wire 12 to the photoconductor, and as a result, the photoconductor can be charged to a desired potential (in this example, −600 V).

なお、後述するが、グリッド電極13を清掃する際には、図3、5、6に示す切替え手段としてのスイッチ190により、電源S2による帯電用の電圧を印加停止するのに伴い接地(0V)に切替えられる。   As will be described later, when the grid electrode 13 is cleaned, the switch 190 as the switching means shown in FIGS. 3, 5, and 6 is grounded (0 V) as the charging voltage from the power source S2 is stopped. Is switched to.

(帯電装置の清掃機構)
本例の帯電装置2には、放電ワイヤ12とグリッド電極13をそれぞれ清掃する清掃装置が設けられている。
(Charging device cleaning mechanism)
The charging device 2 of this example is provided with a cleaning device for cleaning the discharge wire 12 and the grid electrode 13 respectively.

(放電ワイヤの清掃機構)
放電ワイヤ12を清掃する清掃機構には、図2に示すように、放電ワイヤ清掃部材15が設けられている。この放電ワイヤ清掃部材15は、図2に示すように、一対のスポンジパッド15を有しており、これが放電ワイヤ12を両側から圧接するように配設されている。この一対のスポンジパッドの放電ワイヤ12との摺動面に研磨紙などを貼り付けても良い。
(Discharging wire cleaning mechanism)
The cleaning mechanism for cleaning the discharge wire 12 is provided with a discharge wire cleaning member 15 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the discharge wire cleaning member 15 has a pair of sponge pads 15, which are disposed so as to press the discharge wire 12 from both sides. Polishing paper or the like may be attached to the sliding surface of the pair of sponge pads with the discharge wire 12.

また、放電ワイヤ清掃部材15は移動機構により図3のb方向(放電ワイヤ12の張架方向と略平行な方向)へ往復移動する構成とされている。   Further, the discharge wire cleaning member 15 is configured to reciprocate in the direction b of FIG. 3 (a direction substantially parallel to the stretching direction of the discharge wire 12) by a moving mechanism.

具体的には、この放電ワイヤ清掃部材15はホルダ16に保持され、このホルダ16はコロナ帯電器2の感光体に対面する側とは反対側に配置されたネジ軸17に係合している。   Specifically, the discharge wire cleaning member 15 is held by a holder 16, and the holder 16 is engaged with a screw shaft 17 disposed on the side opposite to the side facing the photosensitive member of the corona charger 2. .

このネジ軸17は、らせん状の溝が長手方向に亘って周面に形成された、所謂、スクリュー軸となっている。また、このネジ軸17は、絶縁性支持部11が有する軸受け18によって保持されており、また、駆動連結関係にあるモータM1によってa方向へ回転駆動される構成となっている。   The screw shaft 17 is a so-called screw shaft in which a spiral groove is formed on the circumferential surface in the longitudinal direction. Further, the screw shaft 17 is held by a bearing 18 included in the insulating support portion 11, and is configured to be rotationally driven in the a direction by a motor M1 having a drive connection relationship.

その結果、ネジ軸17の回転に伴い、ホルダ16が矢印b方向へ往復動することが可能な構成となっている。具体的には、ネジ軸17を正方向へ回転させることでホルダ16が往動作し、一方、ネジ軸17を正方向とは逆方向へ回転させることでホルダ16が復動作する。   As a result, the holder 16 can reciprocate in the direction of the arrow b as the screw shaft 17 rotates. Specifically, the holder 16 moves forward by rotating the screw shaft 17 in the forward direction, while the holder 16 returns by rotating the screw shaft 17 in the direction opposite to the forward direction.

このような往復動作は、図6に示すDCコントローラ32によりモータM1を制御することにより行われ、放電ワイヤ清掃部材15の移動速度が35(mm/sec)となるように制御される。   Such a reciprocating operation is performed by controlling the motor M1 by the DC controller 32 shown in FIG. 6, and is controlled so that the moving speed of the discharge wire cleaning member 15 is 35 (mm / sec).

また、図4、5は、放電ワイヤ清掃部材15が帯電処理範囲W1外の退避位置にある状態を示しており、通常の画像を形成すべく感光体に対して帯電処理を行う際には放電ワイヤ清掃部材15はこの退避位置に位置している。この退避位置が放電ワイヤ清掃部材15のホームポジションとなる(以下、ホームポジションH(図5)と呼ぶ)。   FIGS. 4 and 5 show a state in which the discharge wire cleaning member 15 is in the retracted position outside the charging processing range W1, and the discharge is performed when the charging process is performed on the photoconductor to form a normal image. The wire cleaning member 15 is located at this retracted position. This retracted position becomes the home position of the discharge wire cleaning member 15 (hereinafter referred to as home position H (FIG. 5)).

つまり、上述したように、放電ワイヤ清掃部材15による清掃処理を行う際は、放電ワイヤ清掃部材15をこのホームポジションHから帯電処理範囲W1よりも右方(図3において)の反転位置へと移動させる。そして、放電ワイヤ清掃部材15が反転位置に到達すると、DCコントローラ32によりネジ軸17の回転方向を逆転させ、放電ワイヤ清掃部材15の移動方向を反転させホームポジションHに移動させる。   That is, as described above, when the cleaning process by the discharge wire cleaning member 15 is performed, the discharge wire cleaning member 15 is moved from the home position H to the reverse position to the right (in FIG. 3) of the charging process range W1. Let When the discharge wire cleaning member 15 reaches the reversal position, the DC controller 32 reverses the rotation direction of the screw shaft 17 to reverse the movement direction of the discharge wire cleaning member 15 and move it to the home position H.

なお、モータM1の回転方向を反転させるタイミング並びにモータM1を停止させるタイミングについては、モータM1を駆動(オン)させる動作時間を基にCPU31により制御される。なお、反転位置と退避位置(ホームポジション)に相当する部位に位置検知センサを設置し、且つ、位置検知センサによって検知される検知フラグをホルダ16に設置することでモータM1の制御を行う構成であっても構わない。つまり、位置検知センサの出力に基づき、モータM1の回転方向を反転させるタイミングとモータM1を停止させるタイミングをCPU31により制御する構成としても構わない。   The timing for reversing the rotation direction of the motor M1 and the timing for stopping the motor M1 are controlled by the CPU 31 based on the operation time for driving (turning on) the motor M1. In addition, it is the structure which controls a motor M1 by installing a position detection sensor in the site | part corresponded to an inversion position and a retracted position (home position), and installing the detection flag detected by a position detection sensor in the holder 16. It does not matter. That is, the CPU 31 may control the timing for reversing the rotation direction of the motor M1 and the timing for stopping the motor M1 based on the output of the position detection sensor.

このような一連の往復動作を行うことで、放電ワイヤ清掃部材15による清掃処理が完了する。   By performing such a series of reciprocating operations, the cleaning process by the discharge wire cleaning member 15 is completed.

(グリッド電極の清掃機構)
グリッド電極13の内面に付着している異物(付着物)を清掃除去する清掃機構には、図2、3に示すように、グリッド電極清掃部材14が設けられている。
(Grid electrode cleaning mechanism)
As shown in FIGS. 2 and 3, a grid electrode cleaning member 14 is provided in the cleaning mechanism that cleans and removes foreign matters (attachments) attached to the inner surface of the grid electrode 13.

このグリッド電極清掃部材14は、グリッド電極13に付着した異物を除電しながらこれを摺擦除去するための導電性部材(清掃部材)としての清掃ブラシ22が設けられている。   The grid electrode cleaning member 14 is provided with a cleaning brush 22 as a conductive member (cleaning member) for removing friction while removing the foreign matter adhering to the grid electrode 13.

具体的には、グリッド電極清掃部材14は、導電性の清掃ブラシ22が取り付けられた基布24をブラシ基台23に貼り付けたものであり、板バネとされる伸縮部材19を介してホルダ16と一体になっている。また、後述するように、このグリッド電極清掃部材14は、異物を除電する機能も併せ持っていることから、電気的に接地されている。   Specifically, the grid electrode cleaning member 14 is obtained by attaching a base cloth 24 to which a conductive cleaning brush 22 is attached to a brush base 23, and a holder via an elastic member 19 which is a leaf spring. 16 is integrated. Further, as will be described later, the grid electrode cleaning member 14 is also electrically grounded since it also has a function of removing charges from foreign substances.

そして、導電性の清掃ブラシ22は、その毛先がグリッド電極13の内面(放電ワイヤ12側の面)と接触するように、ホルダ16に取り付けられている。   And the conductive cleaning brush 22 is attached to the holder 16 so that the hair tip contacts the inner surface (surface on the discharge wire 12 side) of the grid electrode 13.

本例では、導電性ブラシ22の毛長は2.5mmとされ、清掃ブラシ22のグリッド電極13への侵入量が0.3mmとなるように設定されている。清掃ブラシ22のグリッド電極13への侵入量が少な過ぎると清掃処理能力が低下し、多過ぎるとブラシの毛倒れが発生し易くなり、清掃処理能力を維持することができない。そこで、選択したブラシ(毛、繊維)の特性に合わせて侵入量を最適化することが望ましい。   In this example, the bristle length of the conductive brush 22 is set to 2.5 mm, and the amount of penetration of the cleaning brush 22 into the grid electrode 13 is set to 0.3 mm. If the amount of penetration of the cleaning brush 22 into the grid electrode 13 is too small, the cleaning processing capability is lowered, and if it is too large, the brush falls easily and the cleaning processing capability cannot be maintained. Therefore, it is desirable to optimize the penetration amount according to the characteristics of the selected brush (hair, fiber).

また、本例では、清掃ブラシ22を構成するブラシ(毛、繊維)として、導電性のアクリル繊維を用いている。このアクリル繊維は、染色方式を用いて銅イオンにより導体化したものである。また、ブラシの植毛密度は200デニール/80フィラメント、1平方ミリメートルあたり150本の密度である。   In this example, conductive acrylic fibers are used as the brushes (hairs, fibers) constituting the cleaning brush 22. This acrylic fiber is made into a conductor with copper ions using a dyeing method. The brush has a flocking density of 200 denier / 80 filaments and a density of 150 per square millimeter.

なお、ブラシの材質としては、導電性のレーヨン繊維やPVA繊維、アモルファス繊維などを用いても良い。なお、清掃処理中に毛切れなどが発生すると、帯電不良を引き起こす原因となるので、繊維は十分な引っ張り強度を持っていることが望ましい。また、清掃効果を高める為には、ブラシの密度が、一平方ミリメートルあたり120本以上に設定するのが好ましい。これよりも少ないと、清掃処理時にブラシの接触不足による異物のすり抜けが発生してしまうからである。   As a material for the brush, conductive rayon fiber, PVA fiber, amorphous fiber, or the like may be used. It should be noted that if hair breakage or the like occurs during the cleaning process, it causes a charging failure, so that the fiber desirably has sufficient tensile strength. In order to enhance the cleaning effect, the brush density is preferably set to 120 or more per square millimeter. This is because if the amount is less than this, a foreign object slips out due to insufficient brush contact during the cleaning process.

また、清掃処理時において清掃ブラシ22による除電効果を発揮するには、清掃ブラシ22の電気抵抗が重要な因子となる。本例で用いた清掃ブラシ22の電気抵抗値は1×10Ωである。 In addition, the electrical resistance of the cleaning brush 22 is an important factor for exerting the charge removal effect of the cleaning brush 22 during the cleaning process. The electrical resistance value of the cleaning brush 22 used in this example is 1 × 10 1 Ω.

この電気抵抗値の測定は、雰囲気の温度が22.5℃、相対湿度が55%の条件下で、行った。具体的には、直径φが30mmの金属製のドラム(本例ではアルミ製)に、ブラシが取り付けられた5mm×10mmの基布を当接させ、100Vの電圧を印加したときに流れる電流から換算したものである。ブラシのドラムへの侵入量は0.3mmとしている。   The electrical resistance value was measured under the conditions of an atmospheric temperature of 22.5 ° C. and a relative humidity of 55%. Specifically, from a current flowing when a voltage of 100 V is applied to a metal drum (in this example, made of aluminum) having a diameter φ of 30 mm, a 5 mm × 10 mm base fabric with a brush attached is brought into contact therewith. It is converted. The amount of penetration of the brush into the drum is 0.3 mm.

本例では、グリッド電極に付着した異物を除電しながらグリッド電極を摺擦することで清掃処理を行う構成となっているので、電気抵抗値の低い清掃ブラシを用いるのがより好ましい。具体的には、後述するように、電気抵抗値が1×10Ω以下のものを用いるのが好ましい。 In this example, since the cleaning process is performed by rubbing the grid electrode while removing the foreign matter adhering to the grid electrode, it is more preferable to use a cleaning brush having a low electrical resistance value. Specifically, as described later, it is preferable to use one having an electric resistance value of 1 × 10 5 Ω or less.

また、ブラシ基台23のシールド10に対向する両側面には、金属製の突起(被ガイド部)20がそれぞれ設けられており、この突起20はシールド10に形成されたガイドレール21にガイドされる構造となっている。そして、ブラシ基布24は金属製の突起20と接触している。このような構成により、清掃処理中において、清掃ブラシ22は電気的に接地されているシールド10と電気的に導通する関係となる。つまり、清掃ブラシ22はシールド10を介して電気的に接地される構成となっている。   Further, metal projections (guided portions) 20 are respectively provided on both side surfaces of the brush base 23 facing the shield 10, and these projections 20 are guided by guide rails 21 formed on the shield 10. It has a structure. The brush base fabric 24 is in contact with the metal protrusion 20. With such a configuration, the cleaning brush 22 is electrically connected to the shield 10 that is electrically grounded during the cleaning process. That is, the cleaning brush 22 is configured to be electrically grounded via the shield 10.

以上説明したように、グリッド電極清掃部材14は、放電ワイヤ清掃部材15と同様にホルダ16に取り付けられているので、放電ワイヤ清掃部材15と共に移動機構により図3のb方向へ往復可能に移動する構成とされている。   As described above, since the grid electrode cleaning member 14 is attached to the holder 16 similarly to the discharge wire cleaning member 15, the grid electrode cleaning member 14 reciprocates in the direction b of FIG. 3 together with the discharge wire cleaning member 15 by the moving mechanism. It is configured.

つまり、モータM1によってネジ軸17が回転するのに伴いホルダ16をコロナ帯電器の長手方向に沿って往復動させることで、グリッド電極清掃部材14は放電ワイヤ清掃部材15とともに往復動する構成となっている。   That is, the grid electrode cleaning member 14 reciprocates with the discharge wire cleaning member 15 by reciprocating the holder 16 along the longitudinal direction of the corona charger as the screw shaft 17 is rotated by the motor M1. ing.

従って、グリッド電極清掃部材14による清掃処理を行う際は、放電ワイヤ清掃部材15とともにグリッド電極清掃部材15をホームポジションH(図5)から帯電処理範囲W1よりも右方の反転位置へ移動する。そして、放電ワイヤ清掃部材15とともにグリッド電極清掃部材14が反転位置に到達すると、DCコントローラ32によりネジ軸17の回転方向を逆転させ、放電ワイヤ清掃部材15とともにグリッド電極清掃部材14の移動方向を反転させる。その結果、グリッド電極清掃部材14は放電ワイヤ清掃部材15とともにホームポジションHに戻り、グリッド電極清掃部材14による清掃処理が完了する。   Therefore, when performing the cleaning process by the grid electrode cleaning member 14, the grid electrode cleaning member 15 is moved together with the discharge wire cleaning member 15 from the home position H (FIG. 5) to the reverse position to the right of the charging process range W1. When the grid electrode cleaning member 14 together with the discharge wire cleaning member 15 reaches the reverse position, the DC controller 32 reverses the rotation direction of the screw shaft 17 and reverses the movement direction of the grid electrode cleaning member 14 together with the discharge wire cleaning member 15. Let As a result, the grid electrode cleaning member 14 returns to the home position H together with the discharge wire cleaning member 15, and the cleaning process by the grid electrode cleaning member 14 is completed.

このように、グリッド電極清掃部材14による清掃処理が放電ワイヤ清掃部材15による清掃処理と同時に行われる。   Thus, the cleaning process by the grid electrode cleaning member 14 is performed simultaneously with the cleaning process by the discharge wire cleaning member 15.

(清掃ブラシの絶縁機構)
本例では、グリッド電極13を清掃ブラシ22で清掃処理する構成を採用していることから、通常の帯電処理時においては、高電圧の帯電バイアスが印加されるグリッド電極13と清掃ブラシ22を電気的に絶縁状態にしている。具体的には、本例では、グリッド電極13から導電性ブラシ22を離間状態にさせる絶縁機構を採用している。
(Insulation mechanism of cleaning brush)
In this example, since the grid electrode 13 is cleaned with the cleaning brush 22, the grid electrode 13 and the cleaning brush 22 to which a high voltage charging bias is applied are electrically connected during normal charging processing. Is insulative. Specifically, in this example, an insulating mechanism that causes the conductive brush 22 to be separated from the grid electrode 13 is employed.

具体的には、図5に示すように、ホームポジションHにおいて、ガイドレール21がグリッド電極13側から遠ざかるように配置されている。従って、グリッド電極清掃部材14がホームポジションHに到達するのに伴って伸縮部材19が縮むことで、清掃ブラシ22がグリッド電極13から離間するようになっている。また、絶縁支持部11では、ガイドレール21も含めて絶縁体で構成されているので、グリッド電極清掃部材14の清掃ブラシ22は、グリッド電極13から電気的に絶縁された状態となる。   Specifically, as shown in FIG. 5, at the home position H, the guide rail 21 is disposed so as to be away from the grid electrode 13 side. Therefore, as the grid electrode cleaning member 14 reaches the home position H, the elastic member 19 contracts, so that the cleaning brush 22 is separated from the grid electrode 13. In addition, since the insulating support portion 11 includes an insulator including the guide rail 21, the cleaning brush 22 of the grid electrode cleaning member 14 is electrically insulated from the grid electrode 13.

なお、本例のように、清掃ブラシ22をグリッド電極13から離間させる構成を採用した場合、グリッド電極13と感光体1間のギャップが変動してしまうのを防止できるという利点もある。なぜなら、ホームポジションHにおいてグリッド電極13に清掃ブラシ22が接触したままであると、グリッド電極13が清掃ブラシ22により感光体1側に押圧されて感光体1に近づいてしまう傾向となるからである。   In addition, when the structure which separates the cleaning brush 22 from the grid electrode 13 is employ | adopted like this example, there also exists an advantage that it can prevent that the gap between the grid electrode 13 and the photoreceptor 1 fluctuates. This is because if the cleaning brush 22 remains in contact with the grid electrode 13 at the home position H, the grid electrode 13 tends to be pressed toward the photoreceptor 1 by the cleaning brush 22 and approach the photoreceptor 1. .

このようなギャップ変動が発生すると、感光体の帯電電位がホームポジションH付近において所望の電位とすることができず、帯電不良につながってしまう。   When such a gap fluctuation occurs, the charged potential of the photoconductor cannot be set to a desired potential in the vicinity of the home position H, leading to a charging failure.

(帯電装置の清掃シーケンス)
図6に、帯電装置2の放電ワイヤ12とグリッド電極13を清掃する清掃装置を制御するための制御回路のブロック図を示す。
(Charging device cleaning sequence)
FIG. 6 shows a block diagram of a control circuit for controlling the cleaning device for cleaning the discharge wire 12 and the grid electrode 13 of the charging device 2.

カウンタ30は画像形成部での画像出力枚数のカウントを行う。CPU31は画像出力枚数が所定枚数(本例では5000枚)に達する毎に清掃処理が行われるようにDCコントローラ32を制御する。具体的には、清掃処理が行われるように、DCコントローラ32によって、スイッチ190、モータM1、電源S1、S2の動作が制御される。   The counter 30 counts the number of output images at the image forming unit. The CPU 31 controls the DC controller 32 so that the cleaning process is performed every time the number of output images reaches a predetermined number (5000 in this example). Specifically, the operations of the switch 190, the motor M1, and the power sources S1 and S2 are controlled by the DC controller 32 so that the cleaning process is performed.

本例では、グリッド電極清掃部材14によってグリッド電極13の内面に付着している異物を除電処理しながら清掃処理(摺擦処理)する構成を採用している。   In this example, a configuration is adopted in which the foreign matter adhering to the inner surface of the grid electrode 13 by the grid electrode cleaning member 14 is subjected to a cleaning process (rubbing process) while performing a static elimination process.

次に、図7に示すフローチャートを用いて、帯電装置の清掃シーケンスについて説明する。これらのステップ全体はCPU31によって制御される。   Next, the cleaning sequence of the charging device will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The entire steps are controlled by the CPU 31.

画像形成装置に画像形成命令が入力されて画像形成処理がスタートすると(step1)、画像出力が行われる(step2)。そして、この画像出力の枚数(以下、出力枚数)がカウンタ30によりカウントされる(step3)。   When an image forming command is input to the image forming apparatus and the image forming process is started (step 1), image output is performed (step 2). Then, the number of output images (hereinafter referred to as output number) is counted by the counter 30 (step 3).

この出力枚数が、画像形成命令に基づく画像形成枚数(以下、予定枚数)に達したか否かを判断し(step4)、予定枚数に達すると、一連の画像形成処理の動作が終了する(step14)。また、この出力枚数が予定枚数に達しておらず、(step4)、帯電装置を清掃すべき所定の清掃枚数(5000枚)に達したか否かを判断する(step5)。清掃枚数に達していなければ、画像出力を継続する(step2)。   It is determined whether or not the number of output sheets has reached the number of image formations based on the image formation command (hereinafter, “scheduled number”) (step 4). ). Further, it is determined whether the number of output sheets has not reached the predetermined number (step 4), and whether or not the predetermined number of cleaning sheets (5000 sheets) for cleaning the charging device has been reached (step 5). If the number of cleaning sheets has not been reached, image output is continued (step 2).

一方、step5において、出力枚数が帯電装置の清掃枚数(5000枚)に達していると判定された場合、CPU31からDCコントローラ32に命令が送出され、DCコントローラ32により放電ワイヤ用の電源S1をオフさせる(step6)。   On the other hand, if it is determined in step 5 that the number of output sheets has reached the cleaning number (5000 sheets) of the charging device, a command is sent from the CPU 31 to the DC controller 32, and the DC controller 32 turns off the power source S1 for the discharge wire. (Step 6).

そして、グリッド電極用の電源S2もオフされ(step7)、スイッチ190によって接地状態となる(step8)。   Then, the power source S2 for the grid electrode is also turned off (step 7), and the ground state is set by the switch 190 (step 8).

次に、モータM1をオンし、ホームポジションHから反転位置に向けて、放電ワイヤ清掃部材15とグリッド電極清掃部材14を往動作させる(step9)。   Next, the motor M1 is turned on, and the discharge wire cleaning member 15 and the grid electrode cleaning member 14 are moved forward from the home position H to the reverse position (step 9).

このとき、グリッド電極清掃部材14は、ガイドレール20に沿って移動し、帯電領域W1においてグリッド電極13を摺擦することで清掃処理が行われる。また、放電ワイヤ清掃部材15は放電ワイヤ12を摺擦することで同時に清掃処理が行われる。   At this time, the grid electrode cleaning member 14 moves along the guide rail 20, and the cleaning process is performed by rubbing the grid electrode 13 in the charging region W1. Further, the discharge wire cleaning member 15 is simultaneously rubbed against the discharge wire 12 to perform a cleaning process.

放電ワイヤ清掃部材15とグリッド電極清掃部材14が反転位置に到達すると、モータM1の回転方向を反転させて、放電ワイヤ清掃部材15とグリッド電極清掃部材14を復動作させる(step10)。すると、放電ワイヤ清掃部材15とグリッド電極清掃部材14はホームポジションHに向かって移動する。ここでも、放電ワイヤ12とグリッド電極13は清掃される。   When the discharge wire cleaning member 15 and the grid electrode cleaning member 14 reach the reversal position, the rotation direction of the motor M1 is reversed, and the discharge wire cleaning member 15 and the grid electrode cleaning member 14 are returned (step 10). Then, the discharge wire cleaning member 15 and the grid electrode cleaning member 14 move toward the home position H. Again, the discharge wire 12 and the grid electrode 13 are cleaned.

そして、グリッド電極清掃部材14は、帯電領域W1を過ぎると、ガイドレール20の離間機構(絶縁機構)によりグリッド電極13から離間される。そして、放電ワイヤ清掃部材15とグリッド電極清掃部材14が、ホームポジションHに到達すると、モータM1を停止させて、一連の清掃処理が終了する。   The grid electrode cleaning member 14 is separated from the grid electrode 13 by the separation mechanism (insulation mechanism) of the guide rail 20 after passing the charging region W1. Then, when the discharge wire cleaning member 15 and the grid electrode cleaning member 14 reach the home position H, the motor M1 is stopped and a series of cleaning processes is completed.

その後、出力枚数が予定枚数に達するまで、残りの画像出力が再開される。つまり、スイッチ190によりグリッド電極用の電源S2に切替え(step11)、この電源S2をオンし(step12)、そして、放電ワイヤ用の電源S1をオンさせる(step13)。   Thereafter, the remaining image output is resumed until the output number reaches the planned number. That is, the switch 190 is switched to the grid electrode power source S2 (step 11), the power source S2 is turned on (step 12), and the discharge wire power source S1 is turned on (step 13).

そして、画像出力の再開(step2)に伴い、出力枚数が予定枚数に達すると(step4)、一連の画像形成処理の動作が終了する(step14)。   Then, when the number of output sheets reaches the predetermined number (step 4) as the image output is resumed (step 2), the series of image forming processing operations is terminated (step 14).

(検証実験)
まず、上述したように清掃処理時にグリッド電極13に付着した異物の除電処理を行うことによる、グリッド電極13の清掃効果を確認するため耐久実験を行った。
(Verification experiment)
First, in order to confirm the cleaning effect of the grid electrode 13 by performing the static elimination process of the foreign material adhering to the grid electrode 13 at the time of the cleaning process as described above, an endurance experiment was performed.

この耐久実験では、画像形成部において10万枚のシートPに画像出力を連続して行い、グリッド電極13の汚れ具合、画像不良の発生の有無について確認を行った。なお、帯電装置2の清掃処理は、上述したように、画像出力を5000枚行う毎に実行した。   In this durability experiment, image output was continuously performed on 100,000 sheets P in the image forming unit, and the degree of contamination of the grid electrode 13 and the occurrence of image defects were confirmed. The charging process of the charging device 2 was performed every time 5000 images were output as described above.

本例のように、グリッド電極13に付着したトナー等の異物を除電処理しながらこれらを摺擦除去する構成であれば、10万枚の画像出力を経てもグリッド電極13の汚れ具合は軽微であり、画像不良の発生は無かった。   As in this example, if the foreign matter such as toner adhering to the grid electrode 13 is removed by rubbing while removing the static electricity, the degree of contamination of the grid electrode 13 is slight even after 100,000 images are output. There was no image defect.

一方、比較例として、上述した導電性の清掃ブラシ22の代わりに、アクリル繊維を導電化処理せずに形成された高抵抗の清掃ブラシを用いて、同様の耐久実験を行った。具体的には、比較例では、清掃ブラシは、その電気抵抗が1×1013Ω、植毛密度が200デニール/80フィラメント、1平方ミリメートルあたりの毛の本数が150本となっている。 On the other hand, as a comparative example, instead of the conductive cleaning brush 22 described above, a similar durability experiment was performed using a high-resistance cleaning brush formed without conducting the conductive treatment of acrylic fibers. Specifically, in the comparative example, the cleaning brush has an electric resistance of 1 × 10 13 Ω, a flocking density of 200 denier / 80 filaments, and the number of bristles per square millimeter is 150.

この比較例では、2万枚の画像出力を行った時点で、スジ状の濃度ムラが発生してしまった。この濃度ムラの発生したコロナ帯電器のグリッド電極を観察したところ、スジが現れる場所に対応する位置で、トナーやホコリなどが多く付着していた。これらの付着物は現像装置3やクリーニング装置5から飛散したトナーや、機外から入り込んだホコリが原因となったものと考えられる。また、一部にはトナーが固着している箇所もあった。これは、トナーがほとんど動かない状態で清掃ブラシによる清掃処理を繰り返した為と思われる。トナーがいったん固着してしまうと、除去がほぼ不可能になってしまう。   In this comparative example, streaky density unevenness occurred when 20,000 images were output. When the grid electrode of the corona charger in which the density unevenness occurred was observed, a lot of toner, dust, and the like were attached at a position corresponding to a place where streaks appear. These deposits are considered to be caused by toner scattered from the developing device 3 and the cleaning device 5 and dust entering from outside the apparatus. In some cases, the toner is fixed. This seems to be because the cleaning process with the cleaning brush was repeated while the toner hardly moved. Once the toner is fixed, it becomes almost impossible to remove.

次に、グリッド電極13の清掃処理時にグリッド電極13を除電する効果について述べる。そのため、グリッド電極清掃部材14による清掃能力を評価する検証実験を行った。   Next, the effect of removing electricity from the grid electrode 13 during the cleaning process of the grid electrode 13 will be described. Therefore, a verification experiment for evaluating the cleaning ability of the grid electrode cleaning member 14 was performed.

この検証実験では、グリッド電極13の内面(感光体1と対面する側とは反対の面)にトナーを均一に付着させ、これをコロナ帯電器2にセットしグリッド電極清掃部材14によりグリッド電極13の清掃処理を行った。その後、グリッド電極13でのトナー被覆面積割合の変化率を求め、これを清掃能力の尺度とした。   In this verification experiment, the toner is uniformly attached to the inner surface of the grid electrode 13 (the surface opposite to the side facing the photoreceptor 1), and this is set on the corona charger 2, and the grid electrode 13 is cleaned by the grid electrode cleaning member 14. The cleaning process was performed. Thereafter, the change rate of the toner covering area ratio at the grid electrode 13 was obtained, and this was used as a measure of the cleaning ability.

具体的には、「清掃後のトナー被覆面積割合」を「清掃前のトナー被覆面積割合」で除して100を乗じたものであり、以下、これを清掃効率Y(%)と表す。この尺度では変化率Yが大きいほど清掃能力が高いということになる。この値の再現性を高める為に、清掃前のトナー被覆面積割合が60(%)となるように調整されている。   Specifically, “toner coverage area ratio after cleaning” is divided by “toner coverage area ratio before cleaning” and multiplied by 100, which is hereinafter referred to as cleaning efficiency Y (%). In this scale, the greater the rate of change Y, the higher the cleaning ability. In order to improve the reproducibility of this value, the toner coverage area ratio before cleaning is adjusted to 60 (%).

まず、この検証結果を説明する前に、グリッド電極に付着した異物が通常の画像形成時の条件下で帯電処理を受けた際に、清掃効果がどのように推移するかについて検証を行ったので、これを説明する。つまり、図8は放電時間(帯電時間)と清掃効率Y(%)の関係を示したものである。この検証では、上述した比較例で説明したものと同じ条件の清掃ブラシを用いている。   First, before explaining the verification results, we verified how the cleaning effect changes when the foreign matter attached to the grid electrode is charged under normal image formation conditions. This will be explained. That is, FIG. 8 shows the relationship between the discharge time (charging time) and the cleaning efficiency Y (%). In this verification, a cleaning brush having the same conditions as those described in the comparative example is used.

グリッド電極13にトナーを付着させた後、コロナ帯電器2による放電時間を0秒、5秒、20秒、40秒と変えて、それぞれの条件での清掃効率Yを測定した。このときの帯電条件は、通常の帯電処理時と同じであり放電ワイヤ12に流れる電流値が−800μA、グリッド電極13に印加される電圧は−700Vとなっている。   After the toner was adhered to the grid electrode 13, the cleaning efficiency Y under each condition was measured by changing the discharge time by the corona charger 2 to 0 seconds, 5 seconds, 20 seconds, and 40 seconds. The charging conditions at this time are the same as those in the normal charging process, the value of the current flowing through the discharge wire 12 is −800 μA, and the voltage applied to the grid electrode 13 is −700V.

図8に示すように、放電時間が長くなるほど、清掃効率Yが急激に低下することが分かる。これは絶縁体であるトナーがコロナ放電を受けて過剰に帯電され、グリッド電極13に対する静電付着力が増加した為であると思われる。グリッド電極13に付着した異物が導電性であれば、電荷は蓄積されないので通常の帯電処理工程の際に付着力が増加することはない。   As shown in FIG. 8, it can be seen that the cleaning efficiency Y decreases rapidly as the discharge time increases. This is presumably because the toner, which is an insulator, receives corona discharge and is excessively charged, and the electrostatic adhesion force to the grid electrode 13 is increased. If the foreign matter adhering to the grid electrode 13 is conductive, no charge is accumulated, so that the adhesion force does not increase during the normal charging process.

しかし、比較例のように、絶縁性の清掃ブラシを用いた上記実験の結果は、異物が強く帯電されると清掃ブラシの掻き取り効果だけでは除去できなくなることを示しており、清掃ブラシの密度を高くしたりしても、清掃効率の向上は望めない。   However, as in the comparative example, the result of the above experiment using an insulating cleaning brush indicates that if the foreign matter is strongly charged, it cannot be removed only by the cleaning brush scraping effect. Even if the height is increased, the cleaning efficiency cannot be improved.

一方、本例のように、清掃ブラシとして導電性のものを用いると、トナー等の異物(付着物)を除電することができるので、異物のグリッド電極13への静電付着力が減少し、清掃効率を向上することができる。つまり、本例の構成であれば、接地された清掃ブラシが異物に接触することで、その蓄積電荷が清掃ブラシを通じて除去される。   On the other hand, when a conductive brush is used as in this example, foreign matter (adhered matter) such as toner can be neutralized, so that the electrostatic adhesion force of the foreign matter to the grid electrode 13 is reduced. Cleaning efficiency can be improved. That is, according to the configuration of the present example, when the grounded cleaning brush comes into contact with the foreign matter, the accumulated charge is removed through the cleaning brush.

また、清掃ブラシの電気抵抗値を低くした方が、清掃処理時の除電効率を高めることができる。   Moreover, the direction which made the electrical resistance value of the cleaning brush low can raise the static elimination efficiency at the time of a cleaning process.

そこで、清掃効率と清掃ブラシの電気抵抗値との関係について述べる。   Therefore, the relationship between the cleaning efficiency and the electrical resistance value of the cleaning brush will be described.

清掃ブラシを構成するアクリル繊維の導電化処理の程度を調節することによって、電気抵抗値が、1×10Ω、1×10Ω、1×10Ω、1×10Ωのブラシを作成し、それぞれの清掃効率について検証実験を行った。この検証結果を図9に示す。 By adjusting the degree of conductive treatment of the acrylic fiber constituting the cleaning brush, a brush having an electric resistance value of 1 × 10 3 Ω, 1 × 10 5 Ω, 1 × 10 7 Ω, 1 × 10 9 Ω It made and verified experiment about each cleaning efficiency. The verification result is shown in FIG.

この検証実験の条件は、図8を用いて説明した検証実験と同様である。但し、放電時間(帯電時間)は60秒となっている。   The conditions for this verification experiment are the same as the verification experiment described with reference to FIG. However, the discharge time (charging time) is 60 seconds.

図9に示すように、清掃ブラシの電気抵抗値が1×10Ωよりも大きいと清掃効率が急激に低下することがわかる。これは清掃ブラシの電気抵抗値が1×10Ωよりも大きい場合、グリッド電極13に付着したトナー等の異物の除電処理がほとんど行われない為であると考えられる。このように、電気抵抗値が1×10Ωよりも大きい清掃ブラシの場合、本例では「除電処理する」とは言えない。従って、グリッド電極13に付着したトナー等の異物を適切に除電するには、1×10Ω以下の清掃ブラシを用いるのが好ましい。 As shown in FIG. 9, when the electrical resistance value of the cleaning brush is larger than 1 × 10 5 Ω, it can be seen that the cleaning efficiency rapidly decreases. This is considered to be because, when the electric resistance value of the cleaning brush is larger than 1 × 10 5 Ω, the charge removal processing of foreign matters such as toner adhering to the grid electrode 13 is hardly performed. In this way, in the case of a cleaning brush having an electric resistance value larger than 1 × 10 5 Ω, it cannot be said that “static discharge treatment” is performed in this example. Therefore, it is preferable to use a cleaning brush of 1 × 10 5 Ω or less in order to appropriately remove the foreign matter such as toner adhering to the grid electrode 13.

なお、本例では、グリッド電極の外面(感光体と対面する側の面)を清掃していないが、これについては問題ないと考えられる。なぜならば、コロナ帯電器による感光体の帯電電位ムラに影響する汚れはグリッド電極の外面よりも内面に付着した場合の方が顕著であるからである。これは、コロナ帯電器内での電位分布が、グリッド電極の外面に付着した異物にはほとんど影響されない為である。   In this example, the outer surface of the grid electrode (the surface facing the photoconductor) is not cleaned, but it is considered that there is no problem with this. This is because dirt that affects the charging potential unevenness of the photosensitive member by the corona charger is more conspicuous when it adheres to the inner surface than the outer surface of the grid electrode. This is because the potential distribution in the corona charger is hardly affected by the foreign matter adhering to the outer surface of the grid electrode.

一方で、グリッド電極は、構造上、その内面が受け皿のような形態となってしまいそこに異物が堆積し易い。さらに、グリッド電極の内面に付着した異物は、コロナ帯電器内での電位分布を乱す要因となるので、放電電流の分布が不均一になり易く、感光体の帯電電位ムラを生じさせ易い。   On the other hand, the grid electrode has a structure like a saucer due to the structure, and foreign matter is likely to accumulate there. Further, the foreign matter adhering to the inner surface of the grid electrode disturbs the potential distribution in the corona charger, so that the discharge current distribution is likely to be non-uniform, and the charged potential unevenness of the photoreceptor is likely to occur.

このようなことから、本例のような、グリッド電極の内面を清掃する構成は感光体の帯電電位ムラの発生を防止する上で有効である。もちろん、必要であれば、グリッド電極の外面を清掃する清掃装置を更に設ける構成としても構わない。   For this reason, the configuration for cleaning the inner surface of the grid electrode as in this example is effective in preventing the occurrence of uneven charging potential on the photoreceptor. Of course, if necessary, a cleaning device for cleaning the outer surface of the grid electrode may be further provided.

なお、本例では、グリッド電極清掃部材として、全てのブラシ(繊維)が導電性である清掃ブラシ22を用いているが、このような形態だけに限られない。例えば、清掃ブラシ22を構成するブラシ(繊維)の8割程度を導電性とし、残りの2割程度を中抵抗の非導電性とするハイブリッドタイプの構成であっても構わない。このとき、このような清掃ブラシの電気抵抗値が、1×10Ω以下となっているのが望ましい。 In this example, the cleaning brush 22 in which all the brushes (fibers) are conductive is used as the grid electrode cleaning member. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, a hybrid type configuration in which about 80% of the brushes (fibers) constituting the cleaning brush 22 are conductive and the remaining 20% are non-conductive with medium resistance may be used. At this time, it is desirable that the electric resistance value of such a cleaning brush is 1 × 10 5 Ω or less.

また、グリッド電極清掃部材としてはブラシに限るものではなく、例えば導電性(電気抵抗値が1×10Ω以下)のスポンジ等の弾性体を用いても構わない。このようにスポンジを用いた場合、スポンジの電気抵抗値は上述したブラシの電気抵抗値の測定方法と同様に行うことができる。 Further, the grid electrode cleaning member is not limited to a brush, and for example, an elastic body such as a conductive sponge (electric resistance value is 1 × 10 5 Ω or less) may be used. When the sponge is used in this manner, the electrical resistance value of the sponge can be performed in the same manner as the method for measuring the electrical resistance value of the brush described above.

以上のように、本例の構成によれば、コロナ帯電器のグリッド電極を適切に清掃することが可能となり、帯電不良による画像濃度ムラを防止することができる。   As described above, according to the configuration of this example, the grid electrode of the corona charger can be appropriately cleaned, and image density unevenness due to charging failure can be prevented.

次に、図10、11を用いて実施例2について説明する。図10は帯電装置2をその長手側から見た概略断面図であり、図11は帯電装置をその短手側から見た概略断面図である。   Next, Example 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the charging device 2 as viewed from the long side, and FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the charging device as viewed from its short side.

本例では、ホームポジションHに位置しているグリッド電極清掃部材14を絶縁状態にさせる絶縁機構が異なる。従って、この構成以外は上述した実施例1と同様であるので、同符号を付すことで詳細な説明を省略する。   In this example, the insulation mechanism for bringing the grid electrode cleaning member 14 located at the home position H into an insulated state is different. Accordingly, since the configuration other than this is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted by adding the same reference numerals.

本例では、実施例1のように、清掃ブラシ22がグリッド電極13から離れるように移動させることで、清掃ブラシ22をグリッド電極13に対し電気的に絶縁状態とするのではなく、次のような絶縁機構を採用している。   In this example, the cleaning brush 22 is moved away from the grid electrode 13 as in the first embodiment, so that the cleaning brush 22 is not electrically insulated from the grid electrode 13 as follows. A simple insulation mechanism is adopted.

つまり、清掃ブラシ22がホームポジションHに位置しているとき、絶縁シート(絶縁機構)40が清掃ブラシ22とグリッド電極13との間に位置することにより絶縁状態とするように構成している。   That is, when the cleaning brush 22 is positioned at the home position H, the insulating sheet (insulating mechanism) 40 is configured to be in an insulating state by being positioned between the cleaning brush 22 and the grid electrode 13.

具体的には、ホームポジションHにおいてグリッド電極13の内面を覆うように絶縁シート40がグリッド電極13の内面に接着されている。この絶縁シート40は、厚さが0.5mmのPET(ポリエチレンテレフタレート)シートである。   Specifically, the insulating sheet 40 is bonded to the inner surface of the grid electrode 13 so as to cover the inner surface of the grid electrode 13 at the home position H. This insulating sheet 40 is a PET (polyethylene terephthalate) sheet having a thickness of 0.5 mm.

また、ブラシ基台24のシールド電極10に対向した面には導電ブラシ41が設けられており、導電ブラシ41はブラシ基布24と電気的に導通している。そして、本例のグリッド電極清掃部材14では、清掃ブラシ22が固定されたブラシ基台24が剛体の支持アーム42によりホルダ16に取り付けられている。従って、本例では、実施例1とは異なり、清掃ブラシ22の移動方向がホームポジションHの付近においても直線状のままとなっている。   A conductive brush 41 is provided on the surface of the brush base 24 facing the shield electrode 10, and the conductive brush 41 is electrically connected to the brush base cloth 24. In the grid electrode cleaning member 14 of this example, a brush base 24 to which the cleaning brush 22 is fixed is attached to the holder 16 by a rigid support arm 42. Therefore, in this example, unlike Example 1, the moving direction of the cleaning brush 22 remains linear even in the vicinity of the home position H.

このような構成とすることにより、清掃処理時に、清掃ブラシ22が接地されたシールド電極10と導通し、清掃ブラシ22による除電効果を発生させることができる。   By adopting such a configuration, the cleaning brush 22 is electrically connected to the grounded shield electrode 10 during the cleaning process, and a static elimination effect by the cleaning brush 22 can be generated.

本例の構成であれば、実施例1のような離間機構が不要となるので、絶縁機構を簡略化でき、帯電装置をコンパクトにできるというメリットがある。   With the configuration of this example, the separation mechanism as in the first embodiment is not necessary, so that the insulation mechanism can be simplified and the charging device can be made compact.

反面、ホームポジションHでグリッド電極13が清掃ブラシ22に押圧された状態となるので、それを考慮してグリッド電極13と感光体1とのギャップが均一となるように構成するのが望ましい。また、リークが生じない範囲でグリッド電極13の印加電圧を制御することが望ましい。   On the other hand, since the grid electrode 13 is pressed by the cleaning brush 22 at the home position H, it is desirable that the gap between the grid electrode 13 and the photoreceptor 1 be uniform in consideration of this. Further, it is desirable to control the voltage applied to the grid electrode 13 within a range where no leakage occurs.

なお、絶縁機構として用いる絶縁シートの材質としては、上述したPET以外の他の公知の絶縁性の素材を用いても構わない。   In addition, as a material of the insulating sheet used as an insulating mechanism, you may use the well-known insulating material other than PET mentioned above.

このように、本例の構成によれば、実施例1と同様に、コロナ帯電器のグリッド電極を適切に清掃することができ、さらに、グリッド電極清掃部材をグリッド電極に対して絶縁状態にさせる絶縁機構の構成を簡易化することができる。   As described above, according to the configuration of this example, the grid electrode of the corona charger can be appropriately cleaned as in the first embodiment, and the grid electrode cleaning member is insulated from the grid electrode. The configuration of the insulation mechanism can be simplified.

なお、以上の実施例1、2では、感光体を一様に帯電処理するための帯電処理工程に帯電装置(コロナ帯電器)を用いる例について説明したが、この例だけに限らず、以下のような構成であっても構わない。   In the first and second embodiments, the example in which the charging device (corona charger) is used in the charging process for uniformly charging the photosensitive member has been described. However, the present invention is not limited to this example. Such a configuration may be used.

例えば、実施例1、2と同様な帯電装置(コロナ帯電器)が、感光体に形成されたトナー像を、シートに転写する前に、帯電処理する用途に用いられる場合である。   For example, a charging device (corona charger) similar to that in Embodiments 1 and 2 is used for the purpose of charging the toner image formed on the photoreceptor before transferring it to the sheet.

また、転写装置4で用いられている転写ローラの代わりに、実施例1、2と同様な帯電装置(コロナ帯電器)を採用する構成としても構わない。つまり、この例では、帯電装置が転写工程に用いられることになる。   Further, instead of the transfer roller used in the transfer device 4, a charging device (corona charger) similar to those in the first and second embodiments may be adopted. That is, in this example, the charging device is used for the transfer process.

また、以上の実施例1、2では、被帯電体として感光体を例に説明したが、この例だけに限らず、以下のような構成であっても構わない。   In the first and second embodiments, the photosensitive member is described as an example of the member to be charged. However, the present invention is not limited to this example, and the following configuration may be used.

例えば、被帯電体が中間転写体である場合でも構わない。この中間転写体とは、公知のものであり、感光体に形成されたトナー像が1次転写されるとともに1次転写されたトナー像をシートへ2次転写するために用いられるものである。この場合、帯電装置(コロナ帯電器)は、感光体から中間転写体に1次転写されたトナー像を、2次転写前に、帯電処理する装置として用いられ得る。また、帯電装置(コロナ帯電器)は、感光体から中間転写体への1次転写工程や中間転写体からシートへの2次転写工程にも用いられ得る。   For example, the case where the member to be charged is an intermediate transfer member may be used. This intermediate transfer member is a known one, and is used for the primary transfer of the toner image formed on the photosensitive member and the secondary transfer of the primary transferred toner image to the sheet. In this case, the charging device (corona charger) can be used as a device for subjecting the toner image primarily transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member, before the secondary transfer. The charging device (corona charger) can also be used in a primary transfer process from a photoconductor to an intermediate transfer body and a secondary transfer process from an intermediate transfer body to a sheet.

画像形成装置の概略断面図である。1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus. コロナ帯電器を正面から見た概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which looked at the corona charger from the front. コロナ帯電器を側面から見た概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which looked at the corona charger from the side. コロナ帯電器を正面から見た概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which looked at the corona charger from the front. コロナ帯電器を側面から見た概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which looked at the corona charger from the side. コロナ帯電器の清掃装置を制御するためのブロック図である。It is a block diagram for controlling the cleaning apparatus of a corona charger. コロナ帯電器の清掃処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the cleaning process of a corona charger. 帯電時間と清掃効率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between charging time and cleaning efficiency. 清掃ブラシの電気抵抗と清掃効率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electrical resistance of a cleaning brush, and cleaning efficiency. コロナ帯電器を正面から見た概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which looked at the corona charger from the front. コロナ帯電器を側面から見た概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which looked at the corona charger from the side.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
2 帯電装置(コロナ帯電器)
3 現像装置
4 転写装置
5 クリーニング装置
6 光除電装置
7 画像露光装置
12 放電ワイヤ
13 グリッド電極
14 グリッド電極清掃部材
15 放電ワイヤ清掃部材
16 ホルダ
17 ネジ軸
20 導電性の突起
21 ガイドレール
22 清掃ブラシ
30 カウンタ
31 CPU
32 DCコントローラ
40 絶縁シート
41 導電ブラシ
190 スイッチ(SW)
H ホームポジション
M1 モータ
S1 放電ワイヤ用の電源
S2 グリッド電極用の電源
1 Photoconductor 2 Charging device (corona charger)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Developing device 4 Transfer device 5 Cleaning device 6 Photostatic device 7 Image exposure device 12 Discharge wire 13 Grid electrode 14 Grid electrode cleaning member 15 Discharge wire cleaning member 16 Holder 17 Screw shaft 20 Conductive protrusion 21 Guide rail 22 Cleaning brush 30 Counter 31 CPU
32 DC controller 40 Insulation sheet 41 Conductive brush 190 Switch (SW)
H Home position M1 Motor S1 Power supply for discharge wire S2 Power supply for grid electrode

Claims (5)

被帯電体を帯電するコロナ帯電器と、前記コロナ帯電器のグリッド電極を清掃する清掃機構と、を有する帯電装置において、
前記清掃機構は前記グリッド電極に付着した付着物を除電しながら清掃処理を行う導電性部材を有することを特徴とする帯電装置。
In a charging device having a corona charger for charging an object to be charged and a cleaning mechanism for cleaning a grid electrode of the corona charger,
The charging device according to claim 1, wherein the cleaning mechanism includes a conductive member that performs a cleaning process while removing charges attached to the grid electrode.
前記導電性部材が前記コロナ帯電器の帯電領域から外れた退避位置にあるとき前記導電性部材を前記グリッド電極に対し電気的に絶縁状態にさせる絶縁機構を有することを特徴とする請求項1の帯電装置。   2. The insulating mechanism according to claim 1, further comprising an insulating mechanism that electrically insulates the conductive member from the grid electrode when the conductive member is in a retracted position that is out of a charging region of the corona charger. Charging device. 前記絶縁機構は、前記導電性部材が前記コロナ帯電器の帯電領域から外れた退避位置にあるとき前記導電性部材を前記グリッド電極に対して離間状態にする離間機構を有することを特徴とする請求項2の帯電装置。   The insulating mechanism includes a separation mechanism that places the conductive member in a separated state with respect to the grid electrode when the conductive member is in a retracted position that is out of a charging region of the corona charger. Item 2. The charging device according to Item 2. 前記導電性部材はブラシであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの帯電装置。   The charging device according to claim 1, wherein the conductive member is a brush. 前記被帯電体は電子写真感光体であり、前記コロナ帯電器は前記電子写真感光体を一様に帯電処理するために用いられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの帯電装置。   5. The charging device according to claim 1, wherein the member to be charged is an electrophotographic photosensitive member, and the corona charger is used for uniformly charging the electrophotographic photosensitive member.
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