JP2004093962A - Corona discharger and image forming apparatus equipped with the same - Google Patents

Corona discharger and image forming apparatus equipped with the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To satisfactorily clean an electrode without wearing the electrode, and to enable continuously discharging in a stable state with a simple constitution. <P>SOLUTION: The corona discharger 1 includes a sheet electrode 61 having several sharp-tip projections, and cleaning members 63a and 63b which are arranged so as to be moved relatively to the electrode 61 and for cleaning the surface of the electrode 61 by rubbing the electrode 61 when moved. The cleaning members 63a and 63b are constituted of elastic bodies having Rockwell hardness of ≥115 in terms of an M scale, and cleans the electrode 61 by being pressed against the electrode 61 with a force of 10-30 gf when moved. The electrode 61 is satisfactorily cleaned in such the way, so that the stable discharge can be continued. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極の清掃部材を備えるコロナ放電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機などの電子写真画像を形成する画像形成装置では、電子写真感光体の表面に静電潜像が形成され、その静電潜像を現像によって可視化し、さらに可視化された画像を記録紙などに転写し定着して記録画像を得ている。画像形成装置の電子写真感光体は、露光によって静電潜像が形成される前に、コロナ放電装置(メインチャージャーともいう)によって一様帯電される。
【0003】
コロナ放電装置の放電用電極には、従来たとえば直径が80〜90μmのタングステン製の放電ワイヤが用いられてきた。この放電ワイヤを用いる放電装置では、帯電均一性を確保するために大きな電流を必要とするので、放電の際に多量のオゾンを発生させ、オゾンの強い酸化力のために電子写真感光体やコロナ放電装置自体が劣化するという問題があった。
【0004】
このような問題を解決する先行技術の一つが、特開平1−312563に開示されている。この技術は、コロナ放電装置の電極形状をワイヤに代えて針状に形成するものである。針状電極では、ワイヤ電極の場合に比べて、同一出力を得るための電流値が4分の1程度に減少し、それに伴ってオゾン発生量も4分の1程度に減少する。しかしながら、針状電極を用いた場合、放電を繰返すのに伴い電極先端部にシリコンが付着するという現象が発生する。電極先端部に付着するシリコン量が増加するのに伴って放電が安定しなくなり、放電が不安定な状態で電子写真感光体の帯電に使用し続けると、形成される画像に筋汚れなどの画像むらが形成されるという不良が発生する。
【0005】
さらに前述のような針状電極におけるシリコン付着の問題を解決する先行技術が、たとえば実開平2−75658および特許3259515などに開示されている。実開平2−75658に開示される技術は、針状電極にスポンジローラを押し当てながら回転移動させて汚れを取除く(清掃する)ものであり、特許3259515に開示される技術は、回転可能に支持される一対のローラからなる清掃部材で針状電極を両側から挟みこみ、清掃部材を針状電極に対して相対的に移動させることによって汚れを取除くものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の先行技術には以下のような問題がある。実開平2−75658に開示される技術では、スポンジローラが針状電極の先端に引っ掛って破損し、破損時にちぎれたスポンジ片が針状電極の先端に付着して放電を不安定化させたり、スポンジローラの回転移動時に加えられる力によって針状電極の先端部が変形するという問題がある。また特許3259515に開示される技術では、一対のローラで針状電極を挟み込んで清掃するので、針状電極の先端部にローラが充分に当接せずに針状電極先端部が清掃され得ない場合が起こるという問題があり、さらに針状電極を両側から挟み込むための押圧機構などが必要とされるので、装置が複雑化するという問題がある。
【0007】
本発明の目的は、簡単な構成で、電極を損耗させることなく充分に清掃し、安定した放電の継続を可能にするコロナ放電装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子写真感光体を帯電させるために用いられるコロナ放電装置において、
複数の先鋭状突起部を有する板状の電極と、
前記電極に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に前記電極を擦過することによって前記電極の表面を清掃する清掃部材とを含み、
前記清掃部材は、
米国材料試験協会(ASTM)規格D785に規定されるロックウェル硬さが、Mスケールで115以上を有する弾性体であり、
前記電極を清掃するとき、前記電極に対して10gf以上,30gf以下の力で押付けられることを特徴とするコロナ放電装置である。
【0009】
本発明に従えば、先鋭状突起部を有する電極に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に電極を擦過することによって電極の表面を清掃する清掃部材は、好適範囲の硬さを有する弾性体で形成されるとともに、電極を擦過する際に好適範囲の力で押圧されることによって、適度に弾性変形しつつ先鋭状突起部の先端にも充分に当接することができるので、突起部の先端を変形損傷させることなく汚れを充分に取除くことができる。また清掃部材が好適範囲の硬さを有するので、電極を擦過する際、逆に清掃部材が損耗して突起部の先端に付着することもない。このような清掃部材を用いて電極を清掃することによって、電極の先鋭状突起部を清浄に保つことができるので、放電むら発生を防止することができ、また放電むらに起因する画像不良の発生を防止することができる。
【0010】
また、清掃部材を好適範囲の硬さを有する弾性体で形成し、電極に対する清掃部材の押付け力を好適範囲に選択することによって、清掃部材を電極に対して相対的に移動させて擦過させるという簡単な構成で放電安定性に優れるコロナ放電装置を実現することができる。
【0011】
また本発明は、前記清掃部材は、複数の部材によって構成されることを特徴とする。
【0012】
本発明に従えば、清掃部材は、複数の部材によって構成される。このことによって、電極の突起部は、複数の清掃部材によって擦過されて清掃されるので、汚れは確実に取除かれて放電安定性が一層向上する。
【0013】
また本発明は、前記清掃部材を構成する複数の部材は、
前記部材同志が、前記電極に対する相対的移動方向に関して予め定められる間隔L1を有するように設けられることを特徴とする。
【0014】
本発明に従えば、複数の清掃部材のうち互いに隣接する一方の清掃部材が、電極に当接して弾性変形するに際し、他方の清掃部材が、前記一方の清掃部材の弾性変形を妨げることのないような間隔L1を有するように設けられる。このことによって、前記一方の清掃部材は、電極を擦過している間中好適範囲の押圧力を維持できるので、電極の突起部を変形損傷させることなく充分に清掃することができる。
【0015】
また本発明は、前記清掃部材は、比抵抗が1013Ωcm以上を有する絶縁物からなることを特徴とする。
【0016】
また本発明は、前記絶縁物は、ポリイミドであることを特徴とする。
本発明に従えば、清掃部材は、比抵抗が1013Ωcm以上を有する絶縁物からなり、好ましくは絶縁物がポリイミドである。清掃部材が、ポリイミドのような比抵抗の大きい絶縁物で形成されることによって、清掃部材を通じて電圧のリークすることがなくなるので、コロナ放電装置やコロナ放電装置の設けられる画像形成装置の破損等を防止することができる。
【0017】
また本発明は、前記清掃部材は、前記電極に対して相対的に移動するとき、前記電極を擦過する辺が、前記電極を含む平面に対して傾斜角を有するように設けられることを特徴とする。
【0018】
本発明に従えば、清掃部材の電極を擦過する辺は、電極を含む平面に対して傾斜角を有する。このことによって、清掃部材が電極に対して相対的に移動するとき、清掃部材は、電極の突起部の先端にとどまらず、先端から基底部方向にある程度の距離の部分まで擦過して清掃することができるので、電極の突起部先端のみを擦過して清掃する場合に比べて、次に電極を清掃する機会までの時間間隔を長く、すなわち清掃頻度を少なくすることができる。
【0019】
また本発明は、前記清掃部材は、前記電極の清掃に使用されない状態にあるとき、前記電極の設けられていない位置に配置されることを特徴とする。
【0020】
本発明に従えば、電極清掃に使用されない状態にある清掃部材は、電極の設けられていない位置に配置される。このことによって、電極清掃時に清掃部材を装置に装着し、電極を清掃しない時に清掃部材を装置から離脱させるという繁雑さが解消される。
【0021】
また本発明は、前記清掃部材は、装置本体外方からの操作によって前記電極に対して相対的に移動されることを特徴とする。
【0022】
本発明に従えば、清掃部材は、装置本体外方からの操作によって電極に対して相対的に移動可能に構成される。このことによって、電極を清掃する都度、コロナ放電装置を画像形成装置から取出し、電極を露出させて清掃するという繁雑さが解消され、電極の清掃作業が極めて容易になる。またコロナ放電装置を画像形成装置から取出すことなくその電極を清掃することができるので、取出しによってコロナ放電装置を他の部品に打ち付けたりして破損させることを防止できる。
【0023】
また本発明は、前記電極と前記電子写真感光体との間に設けられるグリッドと、
前記グリッドに対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に前記グリッドを擦過することによって前記グリッドを清掃するグリッド清掃部材とをさらに含むことを特徴とする。
【0024】
本発明に従えば、電極と電子写真感光体との間に帯電均一性を向上させるためのグリッドが設けられ、このグリッドも飛散トナー等で汚れることがあるので、グリッドに対して相対的に移動可能であり、移動時にグリッドを擦過することによって清掃するグリッド清掃部材が設けられてもよい。このことによって、放電安定性および帯電均一性に優れるコロナ放電装置が実現される。
【0025】
また本発明は、前記清掃部材と前記グリッド清掃部材とが、単一部品に一体化されることを特徴とする。
【0026】
本発明に従えば、清掃部材とグリッド清掃部材とが、単一部品に一体化されるので、1つの動作で電極とグリッドとの両方を清掃することができる。また、部品点数が削減されるので、組立作業効率を向上することができる。
【0027】
また本発明は、前記いずれか一つに記載のコロナ放電装置を帯電器として備えることを特徴とする画像形成装置である。
【0028】
本発明に従えば、画像形成装置は、帯電器に前記いずれか一つに記載のコロナ放電装置を備える。このように、放電安定性に優れるコロナ放電装置を帯電器として備えるので、放電むらに起因する筋汚れや画像むらが無く画質の良好な画像を安定して形成することのできる画像形成装置が提供される。
【0029】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の一形態であるコロナ放電装置1の構成を簡略化して示す斜視図であり、図2は図1に示すコロナ放電装置1の正面図であり、図3は図1に示すコロナ放電装置1の側面図であり、図4は図1に示すコロナ放電装置1を備える画像形成装置2の構成を示す概略断面図である。
【0030】
図4に示す画像形成装置2は本発明のもう一つの実施の形態であり、ここでは画像形成装置の一つである複写機2について例示する。まず図4を参照してコロナ放電装置1が備えられる複写機2の構成と動作について説明する。複写機2は、原稿送給部3と、画像読取部4と、給紙部5と、画像形成部6と、定着部7とを含む構成である。
【0031】
原稿送給部3は、複写されるべき原稿を送給する両面自動原稿送り装置8(略称RADF:Reversing Automatic Document Feeder)と、RADF8から送給された原稿が予め定められる位置に載置される原稿台9と、原稿受けトレイ10とを含む。RADF8は、原稿台9に対して所定の位置関係を有するとともに開閉可能な状態で支持される。RADF8は、原稿の一方の面が原稿台9の予め定められる位置であって画像読取部4に対向する位置に載置されるように原稿を送給し、一方の面の画像読取りが終了すると、他方の面が原稿台9の予め定められる位置であって画像読取部4に対向する位置に載置されるように原稿を反転送給し、他方の面の画像読取りが終了すると、原稿を原稿受けトレイ10へ排出する。このような原稿の送給および表裏反転動作は、複写機2の全体動作に関連して制御される。なお原稿の一方の面のみを複写する場合には、原稿の反転送給は実行されない。
【0032】
画像読取部4は、原稿台9の下方に配置され、RADF8によって原稿台9に送給された原稿の画像を読取る動作を行い、原稿台9の下面に沿って平行に往復移動する第1および第2走査ユニット11,12と、光学レンズ13と、光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Device)ラインセンサ14とを含む。
【0033】
第1走査ユニット11は、読取るべき原稿画像表面を露光する露光ランプ15と、原稿からの反射光像を所定の方向に偏向する第1ミラー16とを備え、原稿台9の下面に対して一定の距離を保ちながら予め定められる走査速度で往復移動する。第2走査ユニット12は、第1走査ユニット11の第1ミラー16によって偏向された反射光像をさらに所定の方向に偏向する第2および第3ミラー17,18とを備え、第1走査ユニット11と一定の速度関係を保って原稿台9の下面に沿って平行に往復移動する。
【0034】
光学レンズ13は、第2走査ユニット12の第3ミラー18によって偏向された反射光像を縮小し、CCDラインセンサ14の予め定められる位置に結像させる。CCDラインセンサ14は、白黒画像またはカラー画像を読取り、赤(R),緑(G),青(B)の各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる3ラインカラーCCDであり、光学レンズ13によって結像された反射光像を順次光電変換して電気信号を出力する。CCDラインセンサ14から電気信号として出力される原稿画像情報は画像形成部6に入力される。
【0035】
給紙部5は、複写機2の最下部に配置され、記録媒体である記録紙Pを積載収容する用紙トレイ19と、用紙トレイ19内の記録紙Pを1枚ずつ分離送給する分離ローラ20および給紙ローラ21とを含み、画像形成部6に対して記録媒体である記録紙Pを供給する。給紙部5から1枚ずつ分離供給される記録紙Pは、記録紙Pの搬送経路各所に設けられる搬送ローラ22によって画像形成部6の手前まで搬送され、画像形成部6の手前に設けられる一対のレジストローラ23によって給紙タイミングが制御されて画像形成部6に供給される。
【0036】
画像形成部6は、画像読取部4と給紙部5との間に配置され、レーザビームスキャナユニット24と、画像形成ステーション25と、転写搬送ベルト機構26とを含む。転写搬送ベルト機構26は、画像形成部6の下部に配置され、駆動ローラ27と、従動ローラ28と、駆動ローラ27と従動ローラ28とに張架される無端ベルト29と、無端ベルト29表面を帯電させて記録紙Pを吸着させるための吸着用帯電器30と、無端ベルト29に吸着されている記録紙Pを剥離するための除電器31とを備える。
【0037】
無端ベルト29は、駆動ローラ27の軸線まわりの回転によって矢符32方向に駆動する。レジストローラ23によってタイミング制御されて供給される記録紙Pは、吸着用帯電器30によって表面の帯電された無端ベルト29に静電吸着され、前述の矢符32方向に搬送される。記録紙Pには、無端ベルト29によって矢符32方向に搬送される過程において画像が転写され、画像の転写された記録紙Pは、除電器31によって無端ベルト29から剥離されて定着部7へと搬送される。レジストローラ23による給紙のタイミング制御は、記録紙Pの搬送方向先端部が搬送経路内に設けられる図示しないセンサによって検知され、このセンサの検知出力に応じて実行される。
【0038】
複写機2は、カラー複写機であるので、レーザビームスキャナユニット24および画像形成ステーション25は、黒色,シアン色,マゼンタ色およびイエロー色の各色に対応して4組が設けられる。各レーザビームスキャナユニット24および画像形成ステーション25は、現像に用いられるトナーの色が、黒色,シアン色,マゼンタ色,イエロー色に異なること、および画像原稿情報のうち黒色成分像に対応する画素信号,シアン色成分像に対応する画素信号,マゼンタ色成分像に対応する画素信号,イエロー色成分像に対応する画素信号が、それぞれ入力されること以外は構成を同じくするので、黒色のレーザビームスキャナユニット24および画像形成ステーション25を代表例として説明し、他については説明を省略する。なお、各色に対応するレーザビームスキャナユニット24および画像形成ステーション25を個々に示す場合には、アルファベットの添字:b(黒色),c(シアン色),m(マゼンタ色),y(イエロー色)を付して表す。
【0039】
図5は、黒色画像形成用レーザビームスキャナユニット24bおよび画像形成ステーション25bの構成を示す拡大図である。レーザビームスキャナユニット24bは、画像読取部4から入力される画像原稿情報に応じて変調されたドット光を発光する図示しない半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子からのレーザビームを主走査方向に偏向させるポリゴンミラー33bと、ポリゴンミラー33bによって偏向されたレーザビームを電子写真感光体40b(以後、単に感光体と呼ぶ)の表面に結像させるfθレンズ34b,35bと、反射ミラー36b,37b,38bとを備える。反射ミラー38bで反射されたレーザビームは、画像形成ステーション25bの感光体40b表面を露光し、静電潜像を形成する。
【0040】
画像形成ステーション25bは、軸線39bまわりに矢符F方向に回転自在に支持される感光体40bと、感光体40bの円周面に沿って配置される以下の機器、すなわち前述のレーザビームで露光される前に感光体40bの表面を一様に帯電させる帯電器41bと、レーザビームスキャナユニット24bから出力されるレーザビームの露光によって感光体40bの表面に形成される静電潜像を現像して可視化する現像器42bと、無端ベルト29を介して感光体40bに対向して設けられ現像された画像を無端ベルト29上の記録紙Pに転写させる転写用放電器43bと、静電潜像の現像処理後に感光体40bの表面に残留するトナーを除去回収するクリーニングユニット44bとを備える。帯電器41b,現像器42b,転写用放電器43bおよびクリーニングユニット44bは、矢符Fで示す回転方向の上流側から下流側に向ってこの順序で設けられる。
【0041】
帯電器41bには、本発明のコロナ放電装置1が用いられる。帯電器41bは、放電によって感光体40bの表面を一様に帯電させる。一様に帯電された感光体40bの表面が、画像原稿情報に応じたレーザビームスキャナユニット24bからのレーザビームによって露光され、露光された部位の帯電量と露光されなかった部位の帯電量とに差異が生じて静電潜像が形成される。
【0042】
現像器42bは、感光体40bに対向して設けられる現像ローラ45bと、現像ローラ45bにトナーを含む現像剤を供給する現像剤搬送ローラ46bと、現像ローラ45bおよび現像剤搬送ローラ46bを回転自在に支持するとともに、その内部空間に現像剤を収容するケーシング47bとを備える。現像器42bの現像ローラ45bから、静電潜像の形成された感光体40bの表面に現像剤が供給されることによって静電潜像が現像されて可視化される。可視化された画像は、前述のように転写用放電器43bによって無端ベルト29上の記録紙Pに転写される。
【0043】
再び図4に戻って、黒色の画像が転写された記録紙Pには、無端ベルト29に吸着されたまま矢符32方向に搬送され、搬送方向上流側から下流側に向って以下の順に設けられるシアン色,マゼンタ色,イエロー色のレーザビームスキャナユニット24c,24m,24yおよび画像形成ステーション25c,25m,25yを通過する際に、シアン色,マゼンタ色,イエロー色の画像が、前述の黒色画像の場合と同様にして順次転写される。このようにして記録紙Pにフルカラー画像が形成される。フルカラー画像の形成された記録紙Pは、除電器31によって無端ベルト29から剥離されて定着部7へ送給される。
【0044】
定着部7は、図示しない加熱手段を備える加熱ローラ48と、加熱ローラ48に対向して設けられ加熱ローラ48に押圧されて当接部いわゆるニップ部50を形成する加圧ローラ49とを備える。定着部7に供給された記録紙Pは、ニップ部50を通過する際に加熱および加圧され、記録紙P上の現像剤が定着されて堅牢な画像となる。
【0045】
定着部7によって定着された記録紙Pは、一方の表面だけに画像形成する場合または一方の表面の画像形成を終えた後反転されて他方の表面に画像形成する場合、切換ゲート51の動作によってその上方へ送給され、さらに排出ローラ52によって排紙トレイ53へ排出される。なお、記録紙Pの一方の表面に画像形成した後、さらに続けて他方の表面に画像形成する場合、記録紙Pは、切換ゲート51の動作によってその下方に送給され、スイッチバック搬送経路54を経て表裏反転された後、再度画像形成部6へ搬送される。画像形成部6へ送給された記録紙Pには、前述と同様にして画像形成される。
【0046】
図1〜図3に戻って、複写機2の帯電器41として設けられるコロナ放電装置1について説明する。コロナ放電装置1は、複数の先鋭状突起部68を有する板状の電極61(以後、針状電極と呼ぶ)と、針状電極61を保持する保持部材62と、針状電極61に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に針状電極61を擦過することによって針状電極61の表面を清掃する2枚の清掃部材63a,63bと、清掃部材63a,63bを支持する支持部材64と、清掃部材63a,63bおよび支持部材64を移動させる移動用部材65と、針状電極61,保持部材62,清掃部材63a,63bおよび支持部材64を収容するシールドケース66とを含む構成である。このコロナ放電装置1は、複写機2において、感光体40を臨み感光体40の長手方向に沿って配置される。
【0047】
針状電極61は、たとえばステンレス鋼製の薄板状部材であり、一方向に長く延びる平板部67と平板部67の長手方向の一端面から短手方向に突出するように形成される先鋭状の突起部68とによって構成される。針状電極61の寸法について例示すると、平板部67の短手方向の長さL2は、10mm程度が好ましく、突起部68の突出方向の長さL3は、2mm程度が好ましく、突起部68の先端の曲率半径Rは、40μm程度が好ましく、突起部68の形成されるピッチTPは、2mm程度が好ましい。
【0048】
針状電極61を保持する保持部材62は、針状電極61と同様に一方向に長く延び、長手方向に直交する断面が逆T字状の部材であり、たとえば樹脂製である。針状電極61は、その長手方向の両端部付近において、保持部材62の突出部分の一側面に、ねじ部材69によってねじ止めされている。この針状電極61には、前述の感光体40を帯電させるべく動作中は、コロナ放電するために5kV程度の電圧が印加されている。
【0049】
清掃部材63a,63bは、樹脂または金属からなり、平面投影図で略T字状の形状を有する薄板部材である。さらに清掃部材63a,63bは、T字状の突出(脚)部分先端における一方のコーナーが斜めにカットされていることを特徴とする。この清掃部材63a,63bは、ASTM規格D785に規定されるロックウェル硬さが、Mスケールで115以上を有する弾性体である。また清掃部材63a,63bは、比抵抗:1013Ωcm以上の絶縁性を有することが好ましく、たとえばポリイミドなどが好適である。
【0050】
ロックウェル硬さが115未満では、軟質にすぎるので、針状電極61に当接させて擦過するとき、清掃部材が不所望に変形し過ぎて清掃効果を得ることができない。清掃部材63a,63bの硬さが高くても特に機能上の問題が現出しないので上限を設ける必要がないけれども、ASTM規格D785に規定されるロックウェル硬さMスケールの上限値が130であるので、あえて上限を設けるとすれば130となる。
【0051】
比抵抗が、1013Ωcm未満であっても本発明における所望の効果を得ることができるけれども、清掃部材63a,63bに比抵抗1013Ωcm以上の絶縁物を用いることによって、針状電極61から清掃部材63a,63bを通じて電圧がリークすることを防止できるので、コロナ放電装置1やコロナ放電装置1の設けられる複写機2の破損等の怖れが無くなる。
【0052】
清掃部材63a,63bを支持する支持部材64は、逆L字状の形状を有する部材である。T字状を有する清掃部材63a,63bの腕部分が、支持部材64の梁状部分に装着される。2枚の清掃部材63a,63bは、針状電極61に対して相対的に移動する方向に関して予め定められる間隔L1を有するように設けられる。間隔L1は、一方の清掃部材63aが針状電極61に当接して変形しているとき、他方の清掃部材63bが、変形している一方の清掃部材63aに当ることのない距離に選ばれ、装着される支持部材64の梁状部分の厚みで調整することができる。
【0053】
この間隔L1の好適な値は、清掃部材に用いられる素材の材質が異なると、その変形状態も異なるので、清掃部材として用いる素材の変形状態を事前に試験することによって定めることが望ましい。清掃部材63a,63bが、たとえば厚み:0.1mmのポリイミドからなるとき、間隔L1は2mmに選定される。2枚の清掃部材63a,63bに前述の間隔L1を設けることによって、一方の清掃部材63aが、針状電極61を擦過している間中、他方の清掃部材63bによってその変形を阻害されることなく好適範囲の押圧力を維持できるので、針状電極61の先端部を変形損傷させることなく充分に清掃することができる。
【0054】
また、清掃部材63a,63bは、前述のT字状の突出部分先端における一方のコーナーが斜めにカットされて形成される辺70a,70bが、針状電極61を擦過する辺になるように支持部材64に装着される。このことによって、清掃部材63a,63bの針状電極61を擦過する前述の辺70a,70bは、針状電極61を含む平面に対して傾斜角θを有するように設けられることになる。
【0055】
このように、清掃部材63a,63bの辺70a,70bが、針状電極61を含む平面と傾斜角θを有するように設けられることによって、たとえば清掃部材63aが針状電極61に当接し始めるとき、まず突起部68の基底部寄りの位置に当接し、次いで清掃部材63aが針状電極61に対して相対的に移動するのに伴って、清掃部材63aの弾性変形が進み突起部68の先端部に当接するようになる。本実施の形態では、清掃部材63aまたは63bは、突起部68の先端から基底部寄りに0.5〜1.5mmの位置に当接し始めるように設定される。したがって、清掃部材63a,63bを針状電極61に対して相対的に移動させるとき、清掃部材63a,63bは、突起部68の先端部にとどまらず、先端部から基底部方向にある程度の距離まで広い範囲を擦過して清掃することができるので、突起部68の先端部のみを擦過して清掃する場合に比べて、次に電極を清掃する機会までの時間間隔を長く、すなわち清掃頻度を少なくすることができる。
【0056】
清掃部材63a,63bの辺70a,70bと、針状電極61を含む面との成す傾斜角θは、40〜60度であることが好ましく、傾斜角θをこの範囲に設定することによって、清掃作業を実施する時間間隔を約2倍に延長することができた。また清掃部材を2枚で構成することによって、2枚のうち少なくともいずれか一方が確実に針状電極61に当接するような設定を容易に実現することができる。したがって、清掃部材63a,63bおよび支持部材64の寸法精度にある程度許容範囲を持たせることが可能であり、部材の加工費用を削減することができる。
【0057】
シールドケース66は、たとえばステンレス鋼製であり、その外観形状が直方体で内部空間を有するとともに、前述の感光体40を臨む一方の面に開口部を有する容器状の部材である。またシールドケース66は、針状電極61と同一方向に長く延び、長手方向に直交する方向の断面形状が略U字状を有する。シールドケース66の底面71に前述の保持部材62が装着される。シールドケース66の内側面72と保持部材62とによって形成される溝部73に、支持部材64の柱状部分の端部が摺動可能に挿入される。
【0058】
支持部材64の柱状部分には、針状電極61の延びる方向と平行に貫通孔74が形成され、貫通孔74を挿通して移動用部材65が設けられる。移動用部材65は、貫通孔74に挿通されている部位で支持部材64に固定されるので、移動用部材65を針状電極61の延びる方向に牽引することによって、支持部材64は、溝部73に対して摺動し、かつ溝部73に案内されて針状電極61の延びる方向に移動することができる。すなわち、支持部材64に支持される清掃部材63a,63bが、針状電極61の延びる方向に移動するので、前述のように清掃部材63a,63bを針状電極61に当接させて擦過することができる。
【0059】
移動用部材65は、糸状またはワイヤ状の部材であり、シールドケース66に形成される孔または隙間からシールドケース66の外方に延び、シールドケース66の外面または複写機2の機体に設けられる滑車75a,75bを介してその端部が垂下される。なお、滑車75a,75bと移動用部材65の端部は、図1および図3では省略されている。移動用部材65の端部は、複写機2の機体外方にまで延長され、コロナ放電装置1を複写機2から取外すことなくまた複写機2を開放することなく、針状電極61の清掃を実施できるようにすることが好ましい。
【0060】
移動用部材65を牽引することによって清掃部材63a,63bを針状電極61に当接させて清掃するとき、針状電極61に対する清掃部材63a,63bの押圧力は、10gf以上,30gf以下になるように調整される。この押圧力の調整は、たとえば以下のようにして行うことができる。
【0061】
種々の重量の錘を準備し、各錘の重量を移動用部材65の一方の端部にそれぞれ吊下げた状態で、清掃部材63aまたは63bにばね秤などを接続し、清掃部材63aまたは63bに負荷される力を測定する。この力が、10gf〜30gfの範囲になるような錘を予め選定しておき、針状電極61を清掃するに際して、予め選定した錘を移動用部材65の端部に吊下げることによって、所望の押圧力で清掃することができる。また移動用部材65の端部に予め回転トルクを調整した電動機を接続し、所望の押圧力を得るようにしてもよい。
【0062】
押圧力が、10gf以上,30gf以下に限定される理由は、以下のようである。押圧力が10gf未満では、針状電極61の付着物を充分に除去することができず、押圧力が30gfを超えると、針状電極61の突起部68の先端が変形破損する。
【0063】
図6は、本発明の実施の第2形態であるコロナ放電装置81の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態のコロナ放電装置81は、実施の第1形態のコロナ放電装置1に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。コロナ放電装置81において注目すべきは、針状電極61が、保持部材62の長手方向の長さに比べて短くなるように形成されるので、保持部材62の長手方向の一端部または両端部には、針状電極61の設けられていない部分82(以後、退避部82と呼ぶ)の形成されることである。
【0064】
この退避部82には、針状電極61の清掃に使用されない状態、すなわち感光体40を帯電するべくコロナ放電装置81が動作状態にあるとき、清掃部材63a,63bが配置収容される。このように、針状電極61の清掃に使用されない状態にある清掃部材63a,63bは、前述の退避部82に配置収容される(以後、この配置収容されている状態を退避状態と呼ぶ)ので、清掃時と清掃しない時とで清掃部材63a,63bを装置に着脱するという繁雑さが解消される。
【0065】
また清掃部材63a,63bが導電性素材で形成されている場合、コロナ放電の際に針状電極61から清掃部材63a,63bへの放電、さらに清掃部材63a,63bからの2次放電による感光体40または複写機2の破損および電磁波の発生を防止するために、退避状態にある清掃部材63a,63bと針状電極61との離隔距離を5mm以上にすることが好ましい。
【0066】
なお清掃部材63a,63bが絶縁性素材で形成されている場合、前述のような退避部82を形成する必要はないけれども、退避状態において清掃部材63a,63bが常に突起部68に当接して機械的な変形を受けることを回避するために、少なくとも突起部68を形成せず、平板部67のみとする退避部の設けられることが好ましい。
【0067】
図7は本発明の実施の第3形態であるコロナ放電装置85の構成を簡略化して示す斜視図であり、図8は図7に示すコロナ放電装置85の正面図である。本実施の形態のコロナ放電装置85は、実施の第2形態のコロナ放電装置81に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【0068】
コロナ放電装置85には、感光体40の帯電均一性を向上させるためのグリッド86が、針状電極61と感光体40との間に設けられ、さらにグリッド86に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時にグリッド86を擦過することによってグリッド86を清掃するグリッド清掃部材87a,87bが備えられる。
【0069】
グリッド清掃部材87a,87bは、前述の支持部材64に支持される清掃部材63a,63bをグリッド86の方向に延長し、グリッド86を臨むその先端部を鋸歯状に加工することによって実現される。このグリッド清掃部材87a,87bが支持部材64からグリッド86へ向う方向に延びる長さは、鋸歯状に加工された先端部がグリッド86に0.1mm程度食込むように設定される。なお、グリッド清掃部材87a,87bは、清掃部材63a,63bと同一素材で形成されることに限定されない。清掃部材63a,63bの素材とは異なり、たとえばモケットまたは毛ブラシなどで形成されたものを、支持部材64に支持させてもよい。
【0070】
グリッド清掃部材87a,87bは、清掃部材63a,63bとともに支持部材64に支持されるので、移動用部材65を操作して支持部材64を針状電極61に対して相対的に移動させるとき、清掃部材63a,63bが針状電極61を擦過して清掃し、同時にグリッド清掃部材87a,87bが、グリッド86を擦過して清掃する。このようにして、グリッド86に付着した飛散トナーなどが、グリッド清掃部材87a,87bによって除去されるので、放電安定性および帯電均一性が一層向上する。
【0071】
(実施例)
以下に本発明の実施例を説明する。
【0072】
本発明の実施の第1形態のコロナ放電装置1を備える複写機2を準備し、清掃試験を実施した。ただし、コロナ放電装置1には、それぞれ異なる材料で形成された清掃部材63a,63bが装着される4種類のものを準備した。コロナ放電装置1に用いられた清掃部材の材料は、厚み:0.1mmからなるポリサルフォン,ポリイミドA,ポリイミドBおよびステンレス鋼(略称SUS)の4種類である。ここで、前述の4種類の材料は、表面のロックウェル硬さおよび比抵抗がそれぞれ異なる。各材料のロックウェル硬さと比抵抗を合わせて表1に示す。
【0073】
清掃試験は、次のように実施した。コロナ放電装置1の針状電極61に電圧を印加し、電流値がマイナス(−)600μAになるように定電流制御しながら連続120時間エージングさせて針状電極61にシリコン等を付着させた。ここで120時間のエージングとは、日本工業規格(JIS)P0138に規定される紙寸法であるA4サイズの記録紙20万枚に画像を複写することである。
【0074】
120時間のエージング後、4種類の材料からなる清掃部材がそれぞれ装着されたコロナ放電装置1において、針状電極の延びる方向に清掃部材を1往復させて清掃した。この清掃部材を1往復させる際、針状電極に対する押圧力を、8,10,30および35gfの4段階に変化させた。清掃後、針状電極に電圧を印加し電流値が−600μAで、サンプル画像を1枚の記録紙に複写した。複写されたサンプル画像を目視観察して、画像のノイズランクを評価した。また清掃前後における針状電極の目視観察によって、削れ物の針先への付着,針先曲りおよび付着物清掃性を評価した。以下評価指標について説明する。
(a)ノイズランク:画像に現れたノイズの程度を評価する指標である。サンプル画像を目視観察し、画像むらのないものを良(○)と評価し、画像むらの発生したものを不良(×)と評価した。
(b)削れ物の針先への付着:清掃部材を針状電極に対して当接させて擦過する際に、清掃部材が削られて針状電極の突起部先端(針先と称する)に付着しているか否かを、拡大投影機によって清掃前後の針状電極を目視観察して判定した。削れ物の針先への付着が無い場合を良(○)、針先への付着が発生した場合を不良(×)と評価した。
(c)針先曲り:清掃部材を針状電極に対して当接させて擦過することによって、針状電極突起部先端である針先に変形が発生したか否かを、拡大投影機によって清掃前後の針状電極を目視観察して判定した。針先曲りの無い場合を良(○)、針先曲りの発生した場合を不良(×)と評価した。
(d)付着物清掃性:清掃部材によって針状電極を清掃した後、針状電極の付着物が除去されているか否かを、拡大投影機によって清掃前後の針状電極を目視観察して判定した。付着物が除去された場合を良(○)、付着物が充分除去されていない場合を不良(×)と評価した。
【0075】
清掃試験による評価結果を表1に合わせて示す。表1に示すように、各評価指標のすべてにおいて評価良(○)を満足するのは、ロックウェル硬さで115以上を有するポリイミドBおよびSUSからなる清掃部材が、押圧力10gf以上,30gf以下の範囲で針状電極に当接される場合である。
【0076】
清掃部材の表面硬さがロックウェル硬さで115未満では、針状電極に対する押圧力を変化させてもノイズランクが不良であり、また削れ物が針先に付着する。清掃部材の表面硬さがロックウェル硬さで115以上であっても、押圧力が10gf未満では、ノイズランクと付着物清掃性とが不良であり、押圧力が30gfを超えると、ノイズランクと針先曲りが不良になる。
【0077】
比抵抗が1013Ωcmの絶縁性材料であるポリイミドB、および比抵抗が7×10−5Ωcmの導電性材料であるSUSのいずれであっても、針状電極に対する押圧力を適正範囲である10〜30gfとすることによって、各評価指標のすべてにおいて評価良(○)を満足する。しかしながら、絶縁性材料であるポリイミドBは、コロナを照射しても化学変化を起こさず、低分子成分が放出されず、また清掃部材からの2次放電の怖れも無いので、清掃部材の材料としてより好適である。
【0078】
【表1】

Figure 2004093962
【0079】
以上に述べたように本実施の形態では、画像形成装置は、複写機2であるけれども、これに限定されることなく、コンピュータなどから与えられる画像情報に応じて画像形成するレーザプリンタなどであってもよい。またレーザビームスキャナユニット24によってレーザビームを走査して感光体40を露光し、感光体40への画像情報の光書込みを行うけれども、これに限定されることなく、レーザビームスキャナユニット24の代わりに、発光ダイオード(LED)アレイと結像レンズとからなるLEDヘッドを書込み光学系として用いてもよい。LEDヘッドは、レーザビームスキャナユニットに比べて、寸法が小さく、また可動部分が無く無音なので、複数個の光書込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機などの画像形成装置に好適に用いることができる。
【0080】
【発明の効果】
本発明によれば、先鋭状突起部を有する電極に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に電極を擦過することによって電極の表面を清掃する清掃部材は、好適範囲の硬さを有する弾性体で形成されるとともに、電極を擦過する際に好適範囲の力で押圧されることによって、適度に弾性変形しつつ電極の突起部にも充分に当接することができるので、電極の突起部先端を変形損傷させることなく汚れを充分に取除くことができる。また清掃部材が好適範囲の硬さを有するので、電極を擦過する際、逆に清掃部材が損耗して電極の突起部先端に付着することもない。このような清掃部材を用いて電極を清掃することによって、電極の先鋭状突起部を清浄に保つことができるので、放電むら発生を防止することができ、また放電むらに起因する画像不良の発生を防止することができる。
【0081】
また、清掃部材を好適範囲の硬さを有する弾性体で形成し、電極に対する清掃部材の押付け力を好適範囲に選択することによって、清掃部材を電極に対して相対的に移動させて擦過させるという簡単な構成で放電安定性に優れるコロナ放電装置を実現することができる。
【0082】
また本発明によれば、清掃部材は、複数の部材によって構成される。このことによって、電極の突起部は、複数の清掃部材によって擦過されて清掃されるので、汚れは確実に取除かれて放電安定性が一層向上する。
【0083】
また本発明によれば、複数の清掃部材のうち互いに隣接する一方の清掃部材が、電極に当接して弾性変形するに際し、他方の清掃部材が、前記一方の清掃部材の弾性変形を妨げることのないような間隔L1を有するように設けられる。このことによって、前記一方の清掃部材は、電極を擦過している間中好適範囲の押圧力を維持できるので、電極の突起部を変形損傷させることなく充分に清掃することができる。
【0084】
また本発明によれば、清掃部材は、比抵抗が1013Ωcm以上を有する絶縁物からなり、好ましくは絶縁物がポリイミドである。清掃部材が、ポリイミドのような比抵抗の大きい絶縁物で形成されることによって、清掃部材を通じて電圧のリークすることがなくなるので、コロナ放電装置やコロナ放電装置の設けられる画像形成装置の破損等を防止することができる。
【0085】
また本発明によれば、清掃部材の電極を擦過する辺は、電極を含む平面に対して傾斜角を有する。このことによって、清掃部材が電極に対して相対的に移動するとき、清掃部材は、電極の突起部先端にとどまらず、先端から基底部方向にある程度の距離の部分まで擦過して清掃することができるので、電極の突起部先端のみを擦過して清掃する場合に比べて、次に電極を清掃する機会までの時間間隔を長く、すなわち清掃頻度を少なくすることができる。
【0086】
また本発明によれば、電極清掃に使用されない状態にある清掃部材は、電極の設けられていない位置に配置される。このことによって、電極清掃時に清掃部材を装置に装着し、電極を清掃しない時に清掃部材を装置から離脱させるという繁雑さが解消される。
【0087】
また本発明によれば、清掃部材は、装置本体外方からの操作によって電極に対して相対的に移動可能に構成される。このことによって、電極を清掃する都度、コロナ放電装置を画像形成装置から取出し、電極を露出させて清掃するという繁雑さが解消され、電極の清掃作業が極めて容易になる。またコロナ放電装置を画像形成装置から取出すことなくその電極を清掃することができるので、取出しによってコロナ放電装置を他の部品に打ち付けたりして破損させることを防止できる。
【0088】
また本発明によれば、電極と電子写真感光体との間に帯電均一性を向上させるためのグリッドが設けられ、このグリッドも飛散トナー等で汚れることがあるので、グリッドに対して相対的に移動可能であり、移動時にグリッドを擦過することによって清掃するグリッド清掃部材が設けられてもよい。このことによって、放電安定性および帯電均一性に優れるコロナ放電装置が実現される。
【0089】
また本発明によれば、清掃部材とグリッド清掃部材とが、単一部品に一体化されるので、1つの動作で電極とグリッドとの両方を清掃することができる。また、部品点数が削減されるので、組立作業効率を向上することができる。
【0090】
また本発明によれば、画像形成装置は、帯電器に前記いずれか一つに記載のコロナ放電装置を備える。このように、放電安定性に優れるコロナ放電装置を帯電器として備えるので、放電むらに起因する筋汚れや画像むらが無く画質の良好な画像を安定して形成することのできる画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態であるコロナ放電装置1の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図2】図1に示すコロナ放電装置1の正面図である。
【図3】図1に示すコロナ放電装置1の側面図である。
【図4】図1に示すコロナ放電装置1を備える画像形成装置2の構成を示す概略断面図である。
【図5】黒色画像形成用レーザビームスキャナユニット24bおよび画像形成ステーション25bの構成を示す拡大図である。
【図6】本発明の実施の第2形態であるコロナ放電装置81の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図7】本発明の実施の第3形態であるコロナ放電装置85の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図8】図7に示すコロナ放電装置85の正面図である。
【符号の説明】
1,81,85 コロナ放電装置
2 複写機
3 原稿送給部
4 画像読取部
5 給紙部
6 画像形成部
7 定着部
61 針状電極
62 保持部材
63 清掃部材
64 支持部材
65 移動用部材
66 シールドケース
82 退避部
86 グリッド
87 グリッド清掃部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a corona discharge device including a cleaning member for an electrode.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus for forming an electrophotographic image, such as a copying machine, an electrostatic latent image is formed on a surface of an electrophotographic photosensitive member, the electrostatic latent image is visualized by development, and the visualized image is recorded on a recording paper. The image is transferred and fixed to obtain a recorded image. The electrophotographic photosensitive member of the image forming apparatus is uniformly charged by a corona discharge device (also referred to as a main charger) before an electrostatic latent image is formed by exposure.
[0003]
Conventionally, for example, a tungsten discharge wire having a diameter of 80 to 90 μm has been used as a discharge electrode of a corona discharge device. In a discharge device using this discharge wire, a large current is required to ensure uniform charging, so that a large amount of ozone is generated at the time of discharge, and the electrophotographic photosensitive member or corona There was a problem that the discharge device itself deteriorated.
[0004]
One of the prior arts for solving such a problem is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 1-312563. According to this technique, an electrode of a corona discharge device is formed in a needle shape instead of a wire. In the case of the needle-shaped electrode, the current value for obtaining the same output is reduced to about a quarter as compared with the case of the wire electrode, and the amount of ozone generated is also reduced to about a quarter. However, when a needle-shaped electrode is used, a phenomenon occurs in which silicon adheres to the tip of the electrode as the discharge is repeated. As the amount of silicon adhering to the electrode tip increases, the discharge becomes unstable, and if it is used for charging the electrophotographic photoreceptor in an unstable discharge state, the formed image may have streaks or other images. A defect that unevenness is formed occurs.
[0005]
Further, prior art for solving the problem of silicon adhesion on the needle-shaped electrode as described above is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 2-75658 and Japanese Patent No. 3259515. The technique disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 2-75658 is to remove (clean) dirt by rotating the needle electrode while pressing it against a sponge roller. The technique disclosed in Japanese Patent No. 3259515 is rotatable. The needle electrode is sandwiched from both sides by a cleaning member including a pair of rollers supported, and the cleaning member is moved relatively to the needle electrode to remove dirt.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned prior art has the following problems. According to the technique disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 2-75658, the sponge roller is caught on the tip of the needle-shaped electrode and is damaged, and the sponge piece broken at the time of breakage adheres to the tip of the needle-shaped electrode to destabilize discharge. In addition, there is a problem that the tip of the needle electrode is deformed by the force applied when the sponge roller rotates. In the technique disclosed in Japanese Patent No. 3259515, the needle-shaped electrode is cleaned by sandwiching the needle-shaped electrode between the pair of rollers. Therefore, the roller does not sufficiently contact the tip of the needle-shaped electrode, so that the tip of the needle-shaped electrode cannot be cleaned. There is a problem that a case occurs, and furthermore, a pressing mechanism or the like for sandwiching the needle-shaped electrode from both sides is required, so that there is a problem that the device becomes complicated.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a corona discharge device which can sufficiently clean an electrode with a simple configuration without causing wear of the electrode and which can continue stable discharge, and an image forming apparatus including the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a corona discharge device used to charge an electrophotographic photoreceptor,
A plate-like electrode having a plurality of sharp projections,
A cleaning member that is provided so as to be relatively movable with respect to the electrode, and that cleans a surface of the electrode by rubbing the electrode during movement.
The cleaning member,
An elastic body having a Rockwell hardness defined by the American Society for Testing and Materials (ASTM) standard D785 of 115 or more on an M scale,
A corona discharge device characterized in that when cleaning the electrode, the electrode is pressed against the electrode with a force of 10 gf or more and 30 gf or less.
[0009]
According to the present invention, a cleaning member that is provided so as to be relatively movable with respect to an electrode having a sharp protrusion and that cleans the surface of the electrode by rubbing the electrode during movement has a preferable range of hardness. It is formed of an elastic body, and is pressed with a force in a suitable range when rubbing the electrode, so that it can be sufficiently elastically deformed and sufficiently abut on the tip of the sharp projection, so that the projection is formed. The dirt can be sufficiently removed without deforming and damaging the tip of the device. In addition, since the cleaning member has a hardness in a preferable range, when the electrode is rubbed, the cleaning member does not wear and adhere to the tip of the projection. By cleaning the electrode using such a cleaning member, the sharp projections of the electrode can be kept clean, so that uneven discharge can be prevented from occurring, and image defects due to uneven discharge can occur. Can be prevented.
[0010]
Further, the cleaning member is formed of an elastic body having a hardness in a preferable range, and the pressing force of the cleaning member against the electrode is selected in a preferable range, so that the cleaning member is relatively moved with respect to the electrode and is rubbed. A corona discharge device excellent in discharge stability with a simple configuration can be realized.
[0011]
Further, the invention is characterized in that the cleaning member is constituted by a plurality of members.
[0012]
According to the present invention, the cleaning member includes a plurality of members. As a result, the protrusions of the electrodes are rubbed and cleaned by the plurality of cleaning members, so that dirt is reliably removed and discharge stability is further improved.
[0013]
Further, according to the present invention, the plurality of members constituting the cleaning member include:
The members are provided so as to have a predetermined interval L1 in the direction of relative movement with respect to the electrode.
[0014]
According to the present invention, when one of the cleaning members adjacent to each other is elastically deformed by contacting the electrode, the other cleaning member does not hinder the elastic deformation of the one cleaning member. It is provided so as to have such an interval L1. Thus, the one cleaning member can maintain a suitable range of pressing force while rubbing the electrode, and thus can sufficiently clean the protrusion of the electrode without deforming and damaging the protrusion.
[0015]
Further, according to the present invention, the cleaning member has a specific resistance of 10%. Thirteen It is characterized by being made of an insulator having Ωcm or more.
[0016]
Further, the invention is characterized in that the insulator is polyimide.
According to the present invention, the cleaning member has a specific resistance of 10 Thirteen It is made of an insulator having a resistance of Ωcm or more, and preferably, the insulator is polyimide. Since the cleaning member is formed of an insulating material having a large specific resistance such as polyimide, voltage leakage does not occur through the cleaning member, so that damage to the corona discharge device or the image forming apparatus provided with the corona discharge device can be prevented. Can be prevented.
[0017]
Further, the invention is characterized in that the cleaning member is provided such that, when the cleaning member moves relative to the electrode, a side rubbing the electrode has an inclination angle with respect to a plane including the electrode. I do.
[0018]
According to the present invention, the side of the cleaning member that rubs the electrode has an inclination angle with respect to the plane including the electrode. Thus, when the cleaning member moves relative to the electrode, the cleaning member is not limited to the tip of the protruding portion of the electrode but is rubbed and cleaned by a certain distance from the tip toward the base. Therefore, the time interval until the next opportunity to clean the electrode can be made longer, that is, the frequency of cleaning can be reduced, as compared with the case where only the tip of the electrode protruding portion is cleaned.
[0019]
Further, the invention is characterized in that the cleaning member is arranged at a position where the electrode is not provided when the cleaning member is not used for cleaning the electrode.
[0020]
According to the present invention, the cleaning member that is not used for cleaning the electrode is arranged at a position where no electrode is provided. This eliminates the complexity of attaching the cleaning member to the device during electrode cleaning and detaching the cleaning member from the device when not cleaning the electrode.
[0021]
Further, the invention is characterized in that the cleaning member is relatively moved with respect to the electrode by an operation from outside the apparatus main body.
[0022]
According to the present invention, the cleaning member is configured to be relatively movable with respect to the electrode by an operation from outside the apparatus main body. This eliminates the trouble of removing the corona discharge device from the image forming apparatus every time the electrode is cleaned, exposing and cleaning the electrode, and greatly facilitates the cleaning operation of the electrode. Further, since the electrodes can be cleaned without taking out the corona discharge device from the image forming apparatus, it is possible to prevent the corona discharge device from being hit against other parts and damaged by taking out.
[0023]
Further, the present invention, a grid provided between the electrode and the electrophotographic photoreceptor,
A grid cleaning member that is provided so as to be relatively movable with respect to the grid and that cleans the grid by rubbing the grid during the movement.
[0024]
According to the present invention, a grid is provided between the electrode and the electrophotographic photosensitive member for improving the charging uniformity, and the grid may be stained with scattered toner or the like. A grid cleaning member, which can be cleaned by rubbing the grid when moving, may be provided. As a result, a corona discharge device excellent in discharge stability and charge uniformity is realized.
[0025]
Further, the invention is characterized in that the cleaning member and the grid cleaning member are integrated into a single component.
[0026]
According to the present invention, since the cleaning member and the grid cleaning member are integrated into a single component, both the electrode and the grid can be cleaned by one operation. Further, since the number of parts is reduced, the efficiency of the assembly work can be improved.
[0027]
Further, the present invention is an image forming apparatus comprising the corona discharge device according to any one of the above as a charger.
[0028]
According to the invention, the image forming apparatus includes the corona discharge device described in any one of the above in a charger. As described above, since the corona discharge device having excellent discharge stability is provided as a charger, an image forming apparatus capable of stably forming a high-quality image without streaking or image unevenness due to uneven discharge is provided. Is done.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a simplified perspective view showing the configuration of a corona discharge device 1 according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the corona discharge device 1 shown in FIG. 1, and FIG. 1 is a side view of the corona discharge device 1 shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus 2 including the corona discharge device 1 shown in FIG.
[0030]
An image forming apparatus 2 shown in FIG. 4 is another embodiment of the present invention. Here, a copying machine 2 which is one of the image forming apparatuses will be exemplified. First, the configuration and operation of the copying machine 2 provided with the corona discharge device 1 will be described with reference to FIG. The copying machine 2 is configured to include a document feeding unit 3, an image reading unit 4, a paper feeding unit 5, an image forming unit 6, and a fixing unit 7.
[0031]
The document feeder 3 is a duplex automatic document feeder 8 (RADF: Reversed Automatic Document Feeder) for feeding a document to be copied, and a document fed from the RADF 8 is placed at a predetermined position. A document table 9 and a document receiving tray 10 are included. The RADF 8 has a predetermined positional relationship with respect to the document table 9 and is supported in an openable and closable state. The RADF 8 feeds the document so that one side of the document is placed at a predetermined position on the document table 9 and at a position facing the image reading unit 4, and when the reading of the image on one side is completed, The document is reversely fed so that the other surface is placed at a predetermined position on the document table 9 and opposed to the image reading unit 4. When the image reading on the other surface is completed, the document is removed. The document is discharged to the document receiving tray 10. The operation of feeding and reversing such a document is controlled in relation to the overall operation of the copying machine 2. When only one side of the document is copied, the reverse transfer of the document is not performed.
[0032]
The image reading section 4 is disposed below the document table 9, performs an operation of reading an image of a document fed to the document table 9 by the RADF 8, and moves first and second reciprocally in parallel along the lower surface of the document table 9. It includes second scanning units 11 and 12, an optical lens 13, and a CCD (Charge Coupled Device) line sensor 14 which is a photoelectric conversion element.
[0033]
The first scanning unit 11 includes an exposure lamp 15 for exposing the surface of a document image to be read, and a first mirror 16 for deflecting a reflected light image from the document in a predetermined direction. Reciprocate at a predetermined scanning speed while maintaining the distance. The second scanning unit 12 includes second and third mirrors 17 and 18 for further deflecting the reflected light image deflected by the first mirror 16 of the first scanning unit 11 in a predetermined direction. Reciprocating in parallel along the lower surface of the document table 9 while maintaining a constant speed relationship.
[0034]
The optical lens 13 reduces the reflected light image deflected by the third mirror 18 of the second scanning unit 12 and forms an image at a predetermined position on the CCD line sensor 14. The CCD line sensor 14 is a three-line color CCD capable of reading a black-and-white image or a color image and outputting line data separated into respective color components of red (R), green (G), and blue (B). The reflected light image formed by the optical lens 13 is sequentially photoelectrically converted to output an electric signal. Document image information output from the CCD line sensor 14 as an electric signal is input to the image forming unit 6.
[0035]
The paper supply unit 5 is disposed at the lowermost part of the copying machine 2 and has a paper tray 19 for storing and storing recording paper P as a recording medium, and a separation roller for separating and feeding the recording paper P in the paper tray 19 one by one. The recording paper P is supplied to the image forming unit 6 as a recording medium. The recording paper P separated and supplied one by one from the paper feeding unit 5 is conveyed to a position short of the image forming unit 6 by conveying rollers 22 provided at various positions on a conveying path of the recording paper P, and is provided before the image forming unit 6. The paper feed timing is controlled by the pair of registration rollers 23 and supplied to the image forming unit 6.
[0036]
The image forming unit 6 is disposed between the image reading unit 4 and the sheet feeding unit 5 and includes a laser beam scanner unit 24, an image forming station 25, and a transfer belt mechanism 26. The transfer / conveyance belt mechanism 26 is disposed below the image forming unit 6 and includes a driving roller 27, a driven roller 28, an endless belt 29 stretched between the driving roller 27 and the driven roller 28, and a surface of the endless belt 29. The image forming apparatus includes an attraction charger 30 for adsorbing and adsorbing the recording paper P, and a static eliminator 31 for removing the recording paper P adsorbed on the endless belt 29.
[0037]
The endless belt 29 is driven in the direction of the arrow 32 by the rotation of the drive roller 27 around the axis. The recording paper P supplied at the timing controlled by the registration rollers 23 is electrostatically attracted to the endless belt 29 whose surface is charged by the attraction charger 30, and is conveyed in the above-described arrow 32 direction. The image is transferred onto the recording paper P in the process of being conveyed in the direction of the arrow 32 by the endless belt 29, and the recording paper P on which the image has been transferred is separated from the endless belt 29 by the neutralizer 31 to the fixing unit 7. Is conveyed. The timing control of the sheet feeding by the registration rollers 23 is detected by a sensor (not shown) provided in the conveying path at the leading end of the recording sheet P in the conveying direction, and is executed in accordance with the detection output of this sensor.
[0038]
Since the copying machine 2 is a color copying machine, the laser beam scanner unit 24 and the image forming station 25 are provided with four sets corresponding to each color of black, cyan, magenta and yellow. Each of the laser beam scanner units 24 and the image forming station 25 determines that the color of the toner used for development is different from black, cyan, magenta, and yellow, and that the pixel signal corresponding to the black component image in the image original information , A pixel signal corresponding to a cyan color component image, a pixel signal corresponding to a magenta color component image, and a pixel signal corresponding to a yellow color component image have the same configuration except that they are respectively input. The unit 24 and the image forming station 25 will be described as representative examples, and the description of the other units will be omitted. In the case where the laser beam scanner unit 24 and the image forming station 25 corresponding to each color are individually shown, alphabetic subscripts: b (black), c (cyan), m (magenta), y (yellow) And is represented by
[0039]
FIG. 5 is an enlarged view showing the configurations of the black image forming laser beam scanner unit 24b and the image forming station 25b. The laser beam scanner unit 24b emits dot light modulated according to image document information input from the image reading unit 4, and a semiconductor laser device (not shown) that deflects a laser beam from the semiconductor laser device in the main scanning direction. A polygon mirror 33b, fθ lenses 34b and 35b for forming an image of the laser beam deflected by the polygon mirror 33b on the surface of an electrophotographic photosensitive member 40b (hereinafter simply referred to as a photosensitive member), and reflecting mirrors 36b, 37b and 38b. Is provided. The laser beam reflected by the reflection mirror 38b exposes the surface of the photoconductor 40b of the image forming station 25b to form an electrostatic latent image.
[0040]
The image forming station 25b includes a photosensitive member 40b rotatably supported in the direction of arrow F about the axis 39b, and the following devices arranged along the circumferential surface of the photosensitive member 40b, that is, exposure with the laser beam described above. And a developing device 41b for uniformly charging the surface of the photoconductor 40b before developing the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 40b by exposure to the laser beam output from the laser beam scanner unit 24b. Developing device 42b for visualizing the image, a transfer discharging device 43b provided to face the photoconductor 40b via the endless belt 29, and transferring the developed image to the recording paper P on the endless belt 29, and an electrostatic latent image. And a cleaning unit 44b that removes and collects the toner remaining on the surface of the photoconductor 40b after the development process. The charging device 41b, the developing device 42b, the transfer discharging device 43b, and the cleaning unit 44b are provided in this order from the upstream side to the downstream side in the rotation direction indicated by the arrow F.
[0041]
The corona discharge device 1 of the present invention is used for the charger 41b. The charger 41b uniformly charges the surface of the photoconductor 40b by discharging. The uniformly charged surface of the photoconductor 40b is exposed by the laser beam from the laser beam scanner unit 24b according to the image document information, and the charged amount of the exposed portion and the charged amount of the unexposed portion are changed. A difference occurs and an electrostatic latent image is formed.
[0042]
The developing device 42b is capable of rotating a developing roller 45b provided to face the photoreceptor 40b, a developer conveying roller 46b for supplying a developer containing toner to the developing roller 45b, and a developing roller 45b and a developer conveying roller 46b. And a casing 47b that accommodates the developer in its internal space. The electrostatic latent image is developed and visualized by supplying a developer from the developing roller 45b of the developing device 42b to the surface of the photoconductor 40b on which the electrostatic latent image is formed. The visualized image is transferred to the recording paper P on the endless belt 29 by the transfer discharger 43b as described above.
[0043]
Returning to FIG. 4 again, the recording paper P on which the black image has been transferred is conveyed in the direction of the arrow 32 while being attracted to the endless belt 29, and provided in the following order from the upstream side to the downstream side in the conveying direction. When passing through the cyan, magenta, and yellow laser beam scanner units 24c, 24m, and 24y and the image forming stations 25c, 25m, and 25y, the cyan, magenta, and yellow images are replaced with the black image. Are sequentially transferred in the same manner as in the case of (1). Thus, a full-color image is formed on the recording paper P. The recording paper P on which the full-color image has been formed is separated from the endless belt 29 by the neutralizer 31 and fed to the fixing unit 7.
[0044]
The fixing unit 7 includes a heating roller 48 having a heating unit (not shown), and a pressure roller 49 provided opposite to the heating roller 48 and pressed by the heating roller 48 to form a contact portion, a so-called nip portion 50. The recording paper P supplied to the fixing unit 7 is heated and pressurized when passing through the nip 50, and the developer on the recording paper P is fixed to form a robust image.
[0045]
When the recording paper P fixed by the fixing unit 7 forms an image only on one surface or when the image is formed on the other surface after the image formation on one surface is reversed after the image formation on one surface is completed, the operation of the switching gate 51 is performed. The sheet is fed upward, and is further discharged to a sheet discharge tray 53 by a discharge roller 52. In the case where an image is formed on one surface of the recording paper P and then the image is formed on the other surface, the recording paper P is fed below the switching gate 51 by the operation of the switching gate 51, and the switchback conveyance path 54 And then conveyed to the image forming unit 6 again. An image is formed on the recording paper P fed to the image forming unit 6 in the same manner as described above.
[0046]
Returning to FIGS. 1 to 3, the corona discharge device 1 provided as the charger 41 of the copying machine 2 will be described. The corona discharge device 1 includes a plate-like electrode 61 (hereinafter, referred to as a needle-like electrode) having a plurality of sharp projections 68, a holding member 62 that holds the needle-like electrode 61, and a needle-like electrode 61. Two cleaning members 63a and 63b that are provided so as to be relatively movable and that clean the surface of the needle electrode 61 by rubbing the needle electrode 61 during movement, and a support member 64 that supports the cleaning members 63a and 63b. And a moving member 65 for moving the cleaning members 63a and 63b and the support member 64, and a shield case 66 for accommodating the needle-shaped electrode 61, the holding member 62, the cleaning members 63a and 63b and the support member 64. . The corona discharge device 1 faces the photoconductor 40 in the copying machine 2 and is disposed along the longitudinal direction of the photoconductor 40.
[0047]
The needle-shaped electrode 61 is a thin plate-shaped member made of, for example, stainless steel, and has a flat plate portion 67 extending in one direction and a sharp point formed so as to protrude in a short direction from one end surface of the flat plate portion 67 in the longitudinal direction. And a projection 68. To illustrate the dimensions of the needle-shaped electrode 61, the length L2 in the short direction of the flat plate portion 67 is preferably about 10 mm, and the length L3 in the protruding direction of the projection 68 is preferably about 2 mm. Is preferably about 40 μm, and the pitch TP at which the protrusions 68 are formed is preferably about 2 mm.
[0048]
The holding member 62 that holds the needle-shaped electrode 61 is a member that extends in one direction like the needle-shaped electrode 61 and has an inverted T-shaped cross section orthogonal to the longitudinal direction, and is made of, for example, resin. The needle-shaped electrode 61 is screwed by a screw member 69 to one side surface of the protruding portion of the holding member 62 near both ends in the longitudinal direction. A voltage of about 5 kV is applied to the needle electrode 61 for corona discharge during the operation for charging the photoconductor 40 described above.
[0049]
The cleaning members 63a and 63b are thin plate members made of resin or metal and having a substantially T-shape in plan view. Further, the cleaning members 63a and 63b are characterized in that one corner at the tip of the T-shaped protruding (leg) portion is obliquely cut. The cleaning members 63a and 63b are elastic bodies having a Rockwell hardness defined by ASTM standard D785 of 115 or more on an M scale. The cleaning members 63a and 63b have a specific resistance of 10 Thirteen It is preferable to have an insulating property of Ωcm or more. For example, polyimide is suitable.
[0050]
When the Rockwell hardness is less than 115, the cleaning member is too soft, so that the cleaning member is undesirably deformed too much when rubbing the needle electrode 61 in contact with the needle electrode 61, so that a cleaning effect cannot be obtained. Even if the hardness of the cleaning members 63a and 63b is high, there is no need to set an upper limit since no particular functional problem appears. However, the upper limit value of the Rockwell hardness M scale specified in ASTM D785 is 130. Therefore, if an upper limit is intentionally set, 130 is set.
[0051]
The specific resistance is 10 Thirteen Although the desired effect in the present invention can be obtained even if the resistance is less than Ωcm, the specific resistance of the cleaning members 63a and 63b is 10%. Thirteen By using an insulator of Ωcm or more, it is possible to prevent the voltage from leaking from the needle-shaped electrode 61 through the cleaning members 63a and 63b. Fear is gone.
[0052]
The support member 64 that supports the cleaning members 63a and 63b is a member having an inverted L-shape. The arm portions of the T-shaped cleaning members 63a and 63b are mounted on the beam-shaped portions of the support member 64. The two cleaning members 63 a and 63 b are provided so as to have a predetermined interval L <b> 1 in a direction in which the cleaning members 63 a and 63 b relatively move with respect to the needle electrode 61. The interval L1 is selected as a distance such that when one of the cleaning members 63a is in contact with the needle-shaped electrode 61 and is deformed, the other cleaning member 63b is not in contact with the one of the deformed cleaning members 63a. It can be adjusted by the thickness of the beam-like portion of the support member 64 to be mounted.
[0053]
The preferable value of the interval L1 is preferably determined by testing the deformed state of the material used as the cleaning member in advance, because different materials used for the cleaning member have different deformed states. When the cleaning members 63a and 63b are made of, for example, polyimide having a thickness of 0.1 mm, the interval L1 is selected to be 2 mm. By providing the aforementioned interval L1 between the two cleaning members 63a and 63b, one of the cleaning members 63a is prevented from being deformed by the other cleaning member 63b while rubbing the needle-shaped electrode 61. Therefore, it is possible to sufficiently clean the tip of the needle-shaped electrode 61 without deforming and damaging the tip.
[0054]
Further, the cleaning members 63a and 63b support the T-shaped projecting portions such that the sides 70a and 70b formed by obliquely cutting one of the corners at the tips of the T-shaped protruding portions are sides that rub the needle-shaped electrodes 61. It is attached to the member 64. Thus, the sides 70a, 70b of the cleaning members 63a, 63b that rub against the needle electrodes 61 are provided so as to have an inclination angle θ with respect to the plane including the needle electrodes 61.
[0055]
As described above, the sides 70a and 70b of the cleaning members 63a and 63b are provided so as to have the inclination angle θ with the plane including the needle-shaped electrode 61, so that, for example, when the cleaning member 63a starts to contact the needle-shaped electrode 61. First, as the cleaning member 63a relatively moves with respect to the needle electrode 61, the cleaning member 63a elastically deforms and the tip of the protrusion 68 advances. It comes into contact with the part. In the present embodiment, the cleaning member 63a or 63b is set so as to start abutting at a position of 0.5 to 1.5 mm closer to the base from the tip of the protrusion 68. Therefore, when the cleaning members 63a and 63b are relatively moved with respect to the needle-shaped electrode 61, the cleaning members 63a and 63b are not limited to the distal end of the protrusion 68, but extend to a certain distance from the distal end toward the base. Since the cleaning can be performed by rubbing a wide area, the time interval until the next opportunity to clean the electrode is longer than that in the case where only the tip of the protrusion 68 is rubbed, that is, the cleaning frequency is reduced. can do.
[0056]
The inclination angle θ formed between the sides 70a and 70b of the cleaning members 63a and 63b and the surface including the needle electrode 61 is preferably 40 to 60 degrees, and by setting the inclination angle θ in this range, the cleaning is performed. The time interval for performing the work could be extended about twice. In addition, by configuring the cleaning member with two sheets, it is possible to easily realize a setting such that at least one of the two members reliably contacts the needle-shaped electrode 61. Therefore, the dimensional accuracy of the cleaning members 63a and 63b and the support member 64 can be allowed to some extent, and the processing cost of the members can be reduced.
[0057]
The shield case 66 is made of, for example, stainless steel, has a rectangular parallelepiped external shape, has an internal space, and is a container-shaped member having an opening on one surface facing the photoconductor 40 described above. The shield case 66 extends in the same direction as the needle-shaped electrode 61 and has a substantially U-shaped cross section in a direction perpendicular to the longitudinal direction. The above-described holding member 62 is mounted on the bottom surface 71 of the shield case 66. The end of the columnar portion of the support member 64 is slidably inserted into a groove 73 formed by the inner surface 72 of the shield case 66 and the holding member 62.
[0058]
A through hole 74 is formed in the columnar portion of the support member 64 in parallel with the direction in which the needle electrode 61 extends, and a moving member 65 is provided through the through hole 74. Since the moving member 65 is fixed to the support member 64 at a portion inserted into the through hole 74, by pulling the moving member 65 in the direction in which the needle electrode 61 extends, the support member 64 is formed into the groove 73. , And can be guided in the groove 73 to move in the direction in which the needle electrode 61 extends. That is, since the cleaning members 63a and 63b supported by the support member 64 move in the direction in which the needle electrodes 61 extend, the cleaning members 63a and 63b are brought into contact with the needle electrodes 61 and rubbed as described above. Can be.
[0059]
The moving member 65 is a thread-like or wire-like member, extends to the outside of the shield case 66 from a hole or a gap formed in the shield case 66, and is provided on an outer surface of the shield case 66 or a body of the copying machine 2. The ends thereof are hung through 75a and 75b. Note that the ends of the pulleys 75a and 75b and the moving member 65 are omitted in FIG. 1 and FIG. The end of the moving member 65 is extended to the outside of the body of the copying machine 2 to clean the needle electrode 61 without removing the corona discharge device 1 from the copying machine 2 and without opening the copying machine 2. It is preferred that it can be implemented.
[0060]
When the cleaning members 63a, 63b are brought into contact with the needle electrodes 61 for cleaning by pulling the moving member 65, the pressing force of the cleaning members 63a, 63b against the needle electrodes 61 becomes 10 gf or more and 30 gf or less. Is adjusted as follows. The adjustment of the pressing force can be performed, for example, as follows.
[0061]
A weight having various weights is prepared, and a spring scale is connected to the cleaning member 63a or 63b while the weight of each weight is hung on one end of the moving member 65. Measure the applied force. A weight such that this force is in the range of 10 gf to 30 gf is previously selected, and when cleaning the needle-shaped electrode 61, a predetermined weight is hung on the end of the moving member 65 to obtain a desired weight. It can be cleaned with pressing force. Alternatively, a motor whose rotational torque is adjusted in advance may be connected to the end of the moving member 65 to obtain a desired pressing force.
[0062]
The reason why the pressing force is limited to 10 gf or more and 30 gf or less is as follows. If the pressing force is less than 10 gf, it is not possible to sufficiently remove the deposits on the needle electrode 61. If the pressing force exceeds 30 gf, the tip of the projection 68 of the needle electrode 61 is deformed and damaged.
[0063]
FIG. 6 is a perspective view showing a simplified configuration of a corona discharge device 81 according to a second embodiment of the present invention. The corona discharge device 81 of the present embodiment is similar to the corona discharge device 1 of the first embodiment, and the corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. It should be noted that in the corona discharge device 81, the needle-shaped electrode 61 is formed so as to be shorter than the length of the holding member 62 in the longitudinal direction. Means that a portion 82 where the needle-shaped electrode 61 is not provided (hereinafter referred to as a retracting portion 82) is formed.
[0064]
Cleaning members 63a and 63b are disposed and accommodated in the retracting portion 82 when the corona discharge device 81 is in an operating state in which the corona discharge device 81 is not used for cleaning the needle-shaped electrodes 61, that is, when the photoconductor 40 is charged. As described above, the cleaning members 63a and 63b that are not used for cleaning the needle-shaped electrodes 61 are arranged and housed in the above-described evacuation section 82 (hereinafter, this arranged and housed state is referred to as an evacuation state). This eliminates the trouble of attaching and detaching the cleaning members 63a and 63b to and from the apparatus at the time of cleaning and when the cleaning is not performed.
[0065]
When the cleaning members 63a and 63b are formed of a conductive material, the photoconductor is discharged from the needle-shaped electrode 61 to the cleaning members 63a and 63b during corona discharge, and further, a secondary discharge from the cleaning members 63a and 63b. In order to prevent breakage of the copying machine 2 or the copying machine 2 and generation of electromagnetic waves, it is preferable that the separation distance between the retreating cleaning members 63a and 63b and the needle electrode 61 is 5 mm or more.
[0066]
When the cleaning members 63a and 63b are formed of an insulating material, it is not necessary to form the retreating portion 82 as described above. However, in the retreating state, the cleaning members 63a and 63b are always in contact with the protrusions 68 and the It is preferable to provide a retreating portion having only the flat plate portion 67 without forming at least the projecting portion 68 in order to avoid being subjected to a temporary deformation.
[0067]
FIG. 7 is a simplified perspective view showing a configuration of a corona discharge device 85 according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a front view of the corona discharge device 85 shown in FIG. The corona discharge device 85 of the present embodiment is similar to the corona discharge device 81 of the second embodiment, and the corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0068]
The corona discharge device 85 is provided with a grid 86 for improving the charging uniformity of the photoconductor 40 between the needle-shaped electrode 61 and the photoconductor 40, and is further movable relative to the grid 86. Grid cleaning members 87a and 87b are provided to clean the grid 86 by rubbing the grid 86 during movement.
[0069]
The grid cleaning members 87a and 87b are realized by extending the cleaning members 63a and 63b supported by the support member 64 in the direction of the grid 86, and processing the distal end portion facing the grid 86 into a saw-tooth shape. The length of the grid cleaning members 87 a and 87 b extending in the direction from the support member 64 to the grid 86 is set such that the tip end processed in a sawtooth shape is about 0.1 mm into the grid 86. The grid cleaning members 87a and 87b are not limited to being formed of the same material as the cleaning members 63a and 63b. Different from the material of the cleaning members 63a and 63b, the support member 64 may support a member formed of, for example, a moquette or a bristle brush.
[0070]
Since the grid cleaning members 87a and 87b are supported by the support member 64 together with the cleaning members 63a and 63b, when the moving member 65 is operated to move the support member 64 relative to the needle electrode 61, the cleaning is performed. The members 63a and 63b rub and clean the needle-shaped electrode 61, and at the same time, the grid cleaning members 87a and 87b rub and clean the grid 86. In this way, scattered toner and the like attached to the grid 86 are removed by the grid cleaning members 87a and 87b, so that discharge stability and charging uniformity are further improved.
[0071]
(Example)
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
[0072]
A copier 2 including the corona discharge device 1 according to the first embodiment of the present invention was prepared, and a cleaning test was performed. However, four types of corona discharge devices 1 to which cleaning members 63a and 63b made of different materials were attached were prepared. The material of the cleaning member used in the corona discharge device 1 is four kinds of polysulfone, polyimide A, polyimide B, and stainless steel (abbreviated to SUS) having a thickness of 0.1 mm. Here, the above four types of materials have different surface Rockwell hardness and specific resistance. Table 1 shows the Rockwell hardness and specific resistance of each material.
[0073]
The cleaning test was performed as follows. A voltage was applied to the needle-shaped electrode 61 of the corona discharge device 1, and aging was performed for 120 hours continuously while controlling the current so that the current value became minus (−) 600 μA, so that silicon or the like was attached to the needle-shaped electrode 61. Here, aging for 120 hours means copying an image onto 200,000 sheets of A4 size recording paper, which is a paper size specified in Japanese Industrial Standards (JIS) P0138.
[0074]
After aging for 120 hours, the cleaning member was reciprocated once in the direction in which the needle-shaped electrode extended in the corona discharge device 1 in which the cleaning members made of the four types of materials were respectively mounted. When the cleaning member reciprocated one time, the pressing force against the needle electrode was changed in four stages of 8, 10, 30, and 35 gf. After cleaning, a voltage was applied to the needle electrode, the current value was -600 μA, and the sample image was copied on a single sheet of recording paper. The copied sample image was visually observed to evaluate the noise rank of the image. Further, by visual observation of the needle electrode before and after cleaning, adhesion of the shaved material to the needle tip, bending of the needle tip, and cleaning property of the adhered material were evaluated. The evaluation index will be described below.
(A) Noise rank: an index for evaluating the degree of noise appearing in an image. The sample images were visually observed, and those having no image unevenness were evaluated as good (良), and those having image unevenness were evaluated as poor (x).
(B) Attachment of the shaved object to the needle tip: When the cleaning member is brought into contact with the needle-shaped electrode and rubbed, the cleaning member is shaved and attached to the tip of the projection of the needle-shaped electrode (referred to as a needle tip). The presence or absence of adhesion was determined by visually observing the needle electrodes before and after cleaning with a magnifying projector. A case where the shaved material did not adhere to the needle tip was evaluated as good (○), and a case where the shaved material adhered to the needle tip was evaluated as poor (×).
(C) Needle tip bending: The magnifying projector checks whether or not the needle tip, which is the tip of the needle-like electrode projection, has been deformed by abrading the cleaning member against the needle-like electrode. Judgment was made by visually observing the front and rear needle electrodes. The case where the tip was not bent was evaluated as good (良), and the case where the tip was bent was evaluated as poor (×).
(D) Adhered substance cleaning property: After the needle-shaped electrode is cleaned by the cleaning member, it is determined whether or not the adhering substance on the needle-shaped electrode is removed by visually observing the needle-shaped electrode before and after cleaning with a magnifying projector. did. The case where the attached matter was removed was evaluated as good (○), and the case where the attached matter was not sufficiently removed was evaluated as poor (×).
[0075]
The results of the cleaning test are shown in Table 1. As shown in Table 1, all of the evaluation indices satisfy the evaluation good (O) because the cleaning member made of polyimide B and SUS having a Rockwell hardness of 115 or more requires a pressing force of 10 gf or more and 30 gf or less. Is in contact with the needle electrode in the range of.
[0076]
If the surface hardness of the cleaning member is less than 115 in Rockwell hardness, the noise rank is poor even if the pressing force on the needle electrode is changed, and the shaved material adheres to the needle tip. Even if the surface hardness of the cleaning member is 115 or more in Rockwell hardness, if the pressing force is less than 10 gf, the noise rank and the adhering matter cleaning property are poor, and if the pressing force exceeds 30 gf, the noise rank is reduced. The needle tip bends poorly.
[0077]
Specific resistance is 10 Thirteen Polyimide B, an insulating material of Ωcm, and a specific resistance of 7 × 10 -5 Regardless of SUS, which is a conductive material of Ωcm, by setting the pressing force on the needle-shaped electrode to an appropriate range of 10 to 30 gf, all of the evaluation indices satisfy the evaluation good ()). However, polyimide B, which is an insulating material, does not cause a chemical change even when irradiated with corona, does not release low molecular components, and has no fear of secondary discharge from the cleaning member. It is more suitable as.
[0078]
[Table 1]
Figure 2004093962
[0079]
As described above, in the present embodiment, the image forming apparatus is the copying machine 2, but is not limited thereto, and may be a laser printer or the like that forms an image according to image information provided from a computer or the like. You may. Further, the laser beam is scanned by the laser beam scanner unit 24 to expose the photoconductor 40, and the image information is optically written on the photoconductor 40. However, the present invention is not limited to this, and instead of the laser beam scanner unit 24, Alternatively, an LED head including a light emitting diode (LED) array and an imaging lens may be used as a writing optical system. LED heads are smaller in size than laser beam scanner units, and have no moving parts and are silent, so they are suitable for use in image forming devices such as tandem digital color copiers that require multiple optical writing units. be able to.
[0080]
【The invention's effect】
According to the present invention, the cleaning member that is provided so as to be relatively movable with respect to the electrode having the sharp projection and that cleans the surface of the electrode by rubbing the electrode during movement has a hardness in a suitable range. It is made of an elastic body, and is pressed by a force in a suitable range when rubbing the electrode, so that it can be sufficiently elastically deformed and sufficiently contact the projection of the electrode. Dirt can be sufficiently removed without deforming the tip. In addition, since the cleaning member has a hardness in a preferable range, when the electrode is rubbed, the cleaning member is not worn to the contrary and does not adhere to the tip of the protrusion of the electrode. By cleaning the electrode using such a cleaning member, the sharp projections of the electrode can be kept clean, so that uneven discharge can be prevented from occurring, and image defects due to uneven discharge can occur. Can be prevented.
[0081]
Further, the cleaning member is formed of an elastic body having a hardness in a preferable range, and the pressing force of the cleaning member against the electrode is selected in a preferable range, so that the cleaning member is relatively moved with respect to the electrode and is rubbed. A corona discharge device excellent in discharge stability with a simple configuration can be realized.
[0082]
According to the invention, the cleaning member is constituted by a plurality of members. As a result, the protrusions of the electrodes are rubbed and cleaned by the plurality of cleaning members, so that dirt is reliably removed and discharge stability is further improved.
[0083]
Further, according to the present invention, when one of the plurality of cleaning members adjacent to each other is elastically deformed by contacting the electrode, the other cleaning member prevents elastic deformation of the one cleaning member. It is provided so as to have such an interval L1. Thus, the one cleaning member can maintain a suitable range of pressing force while rubbing the electrode, and thus can sufficiently clean the protrusion of the electrode without deforming and damaging the protrusion.
[0084]
Further, according to the present invention, the cleaning member has a specific resistance of 10 Thirteen It is made of an insulator having a resistance of Ωcm or more, and preferably, the insulator is polyimide. Since the cleaning member is formed of an insulating material having a large specific resistance such as polyimide, voltage leakage does not occur through the cleaning member, so that damage to the corona discharge device or the image forming apparatus provided with the corona discharge device can be prevented. Can be prevented.
[0085]
Further, according to the present invention, the side of the cleaning member rubbing the electrode has an inclination angle with respect to the plane including the electrode. By this, when the cleaning member moves relative to the electrode, the cleaning member can be cleaned not only at the tip of the protruding portion of the electrode but also by rubbing to a certain distance from the tip toward the base. Therefore, the time interval until the next opportunity to clean the electrode can be made longer, that is, the frequency of cleaning can be reduced, as compared with the case where only the tip of the protruding portion of the electrode is rubbed and cleaned.
[0086]
Further, according to the present invention, the cleaning member that is not used for cleaning the electrode is arranged at a position where no electrode is provided. This eliminates the complexity of attaching the cleaning member to the device during electrode cleaning and detaching the cleaning member from the device when not cleaning the electrode.
[0087]
Further, according to the present invention, the cleaning member is configured to be relatively movable with respect to the electrode by an operation from outside the apparatus main body. This eliminates the trouble of removing the corona discharge device from the image forming apparatus every time the electrode is cleaned, exposing and cleaning the electrode, and greatly facilitates the cleaning operation of the electrode. Further, since the electrodes can be cleaned without taking out the corona discharge device from the image forming apparatus, it is possible to prevent the corona discharge device from being hit against other parts and damaged by taking out.
[0088]
Further, according to the present invention, a grid is provided between the electrode and the electrophotographic photosensitive member for improving charging uniformity, and this grid may be stained with scattered toner or the like. A grid cleaning member that is movable and that cleans by rubbing the grid during movement may be provided. As a result, a corona discharge device excellent in discharge stability and charge uniformity is realized.
[0089]
Further, according to the present invention, since the cleaning member and the grid cleaning member are integrated into a single component, both the electrode and the grid can be cleaned by one operation. Further, since the number of parts is reduced, the efficiency of the assembly work can be improved.
[0090]
Further, according to the invention, an image forming apparatus is provided with the corona discharge device according to any one of the above-described aspects in a charger. As described above, since the corona discharge device having excellent discharge stability is provided as a charger, an image forming apparatus capable of stably forming a high-quality image without streaking or image unevenness due to uneven discharge is provided. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified perspective view showing a configuration of a corona discharge device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the corona discharge device 1 shown in FIG.
FIG. 3 is a side view of the corona discharge device 1 shown in FIG.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a configuration of an image forming apparatus 2 including the corona discharge device 1 shown in FIG.
FIG. 5 is an enlarged view showing a configuration of a black image forming laser beam scanner unit 24b and an image forming station 25b.
FIG. 6 is a simplified perspective view showing a configuration of a corona discharge device 81 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a simplified perspective view showing a configuration of a corona discharge device 85 according to a third embodiment of the present invention.
8 is a front view of the corona discharge device 85 shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1,81,85 Corona discharge device
2 Copier
3 Document feeder
4 Image reading unit
5 Paper feed unit
6 Image forming unit
7 Fixing section
61 Needle electrode
62 Holding member
63 Cleaning member
64 support members
65 Moving parts
66 Shield Case
82 Evacuation unit
86 grid
87 Grid cleaning member

Claims (11)

電子写真感光体を帯電させるために用いられるコロナ放電装置において、
複数の先鋭状突起部を有する板状の電極と、
前記電極に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に前記電極を擦過することによって前記電極の表面を清掃する清掃部材とを含み、
前記清掃部材は、
米国材料試験協会(ASTM)規格D785に規定されるロックウェル硬さが、Mスケールで115以上を有する弾性体であり、
前記電極を清掃するとき、前記電極に対して10gf以上,30gf以下の力で押付けられることを特徴とするコロナ放電装置。
In a corona discharge device used to charge the electrophotographic photoreceptor,
A plate-like electrode having a plurality of sharp projections,
A cleaning member that is provided so as to be relatively movable with respect to the electrode, and that cleans a surface of the electrode by rubbing the electrode during movement.
The cleaning member,
An elastic body having a Rockwell hardness defined by the American Society for Testing and Materials (ASTM) standard D785 of 115 or more on an M scale,
A corona discharge device wherein the electrode is pressed with a force of 10 gf or more and 30 gf or less when cleaning the electrode.
前記清掃部材は、
複数の部材によって構成されることを特徴とする請求項1記載のコロナ放電装置。
The cleaning member,
The corona discharge device according to claim 1, wherein the corona discharge device is constituted by a plurality of members.
前記清掃部材を構成する複数の部材は、
前記部材同志が、前記電極に対する相対的移動方向に関して予め定められる間隔L1を有するように設けられることを特徴とする請求項2記載のコロナ放電装置。
A plurality of members constituting the cleaning member,
3. The corona discharge device according to claim 2, wherein the members are provided so as to have a predetermined interval L1 in a direction of relative movement with respect to the electrode.
前記清掃部材は、
比抵抗が1013Ωcm以上を有する絶縁物からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコロナ放電装置。
The cleaning member,
The corona discharge device according to claim 1, wherein the corona discharge device is made of an insulator having a specific resistance of 10 13 Ωcm or more.
前記絶縁物は、
ポリイミドであることを特徴とする請求項4記載のコロナ放電装置。
The insulator is
The corona discharge device according to claim 4, wherein the corona discharge device is polyimide.
前記清掃部材は、
前記電極に対して相対的に移動するとき、前記電極を擦過する辺が、前記電極を含む平面に対して傾斜角を有するように設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のコロナ放電装置。
The cleaning member,
The side which rubs the said electrode when moving relatively with respect to the said electrode is provided so that it may have an inclination angle with respect to the plane containing the said electrode. A corona discharge device as described.
前記清掃部材は、
前記電極の清掃に使用されない状態にあるとき、前記電極の設けられていない位置に配置されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のコロナ放電装置。
The cleaning member,
The corona discharge device according to any one of claims 1 to 6, wherein the corona discharge device is arranged at a position where the electrode is not provided when the electrode is not used for cleaning the electrode.
前記清掃部材は、
装置本体外方からの操作によって前記電極に対して相対的に移動されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のコロナ放電装置。
The cleaning member,
The corona discharge device according to any one of claims 1 to 7, wherein the corona discharge device is moved relative to the electrode by an operation from outside the device main body.
前記電極と前記電子写真感光体との間に設けられるグリッドと、
前記グリッドに対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に前記グリッドを擦過することによって前記グリッドを清掃するグリッド清掃部材とをさらに含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のコロナ放電装置。
A grid provided between the electrode and the electrophotographic photosensitive member,
The grid cleaning member according to claim 1, further comprising: a grid cleaning member that is provided so as to be relatively movable with respect to the grid, and that cleans the grid by rubbing the grid during movement. Corona discharge device.
前記清掃部材と前記グリッド清掃部材とが、
単一部品に一体化されることを特徴とする請求項9記載のコロナ放電装置。
The cleaning member and the grid cleaning member,
10. The corona discharge device according to claim 9, wherein the corona discharge device is integrated into a single part.
前記請求項1〜10のいずれか一つに記載のコロナ放電装置を帯電器として備えることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the corona discharge device according to claim 1 as a charger.
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