JP2007322826A - Charging device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging device which provides reduced non-uniform charging performance and to provide an image forming apparatus having the charging device to form satisfactory images. <P>SOLUTION: The charging device includes: a corona wire that extends in a direction crossing a predetermined discharging direction and causes corona discharge; a shield that surrounds this corona wire except the discharging direction and extends in a direction crossing the predetermined discharging direction apart from the corona wire; and a cleaning member that has surface structure in which conical or truncated conical projections are arranged in a predetermined direction, and that has a surface in contact with the corona wire while the predetermined direction tilts relative to the corona wire, and that moves along the corona wire, thereby removing a matter sticking to the corona wire. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、帯電を行う帯電装置、および記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to a charging device that performs charging, and an image forming apparatus that forms an image composed of a fixed toner image on a recording medium.

近年、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体ドラムをはじめとする感光体
の上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって印刷したいパターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーで現像された後、最終的に記録媒体上に転写される。 In recent years, image forming apparatuses such as printers and copiers have been widely used, and technologies relating to various elements constituting such image forming apparatuses have also been widely used. Among image forming apparatuses that employ an electrophotographic method, a pattern to be printed by forming an electrostatic latent image having a potential different from the surrounding potential on a photosensitive member such as a photosensitive drum. The electrostatic latent image formed in this way is developed with toner, and finally transferred onto a recording medium.

このような画像形成を行う画像形成装置の中には、コロナ放電を利用した非接触帯電方式の帯電装置を用いて、静電潜像を形成するために感光体を帯電する過程や画像形成後に感光体上に残留したトナー粒子の電荷をクリーニングに適した電荷に調整するプレクリーニング過程を踏む画像形成装置が存在する。こうした非接触帯電方式の帯電装置では、コロナワイヤと呼ばれるワイヤに高電圧を印加することでコロナ放電を起こしているが、コロナ放電を繰り返すにつれ、シリカ（ＳｉＯ２）をはじめ、コロナ放電の際に生成された様々な物質がコロナワイヤに付着するようになる。 Among image forming apparatuses that perform such image formation, a non-contact charging type charging device using corona discharge is used to charge a photosensitive member to form an electrostatic latent image or after image formation. There is an image forming apparatus that performs a pre-cleaning process for adjusting the charge of toner particles remaining on a photoreceptor to a charge suitable for cleaning. In such a non-contact charging type charging device, a corona discharge is caused by applying a high voltage to a wire called a corona wire. As the corona discharge is repeated, silica (SiO 2 ) and other corona discharges are generated. The various substances produced become attached to the corona wire.

図１は、コロナワイヤとその周囲の付着物を表した図である。   FIG. 1 is a diagram showing a corona wire and the surrounding deposits.

この図１に示すように、付着物２１０はコロナワイヤ２１の表面を覆うように付着する。この付着物２１０の量が増加するとコロナ放電の阻害要因となり、コロナワイヤに沿った方向について帯電性能にムラが生じる。こうした帯電性能ムラの発生を防ぐため、非接触帯電方式の帯電装置には、コロナワイヤをクリーニングする手段を備えた帯電装置も存在する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。ここで、従来から採用されてきたクリーニング手段によってコロナワイヤがクリーニングされる状況について説明する。   As shown in FIG. 1, the deposit 210 adheres so as to cover the surface of the corona wire 21. When the amount of the deposit 210 increases, the corona discharge is inhibited, and the charging performance is uneven in the direction along the corona wire. In order to prevent the occurrence of such uneven charging performance, there is a charging device equipped with a means for cleaning a corona wire as a non-contact charging type charging device (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Here, the situation where the corona wire is cleaned by the cleaning means conventionally employed will be described.

図２は、コロナワイヤがクリーニングされる様子を表した図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating how the corona wire is cleaned.

この図２には、従来から採用されてきたクリーニング手段として、クリーニングパッド２１１’が示されており、このクリーニングパッド２１１’が、コロナワイヤ２１の上下方向からコロナワイヤ２１に当接している。クリーニングパッド２１１’は、このようにコロナワイヤ２１に当接した状態で、不図示の機構により図に垂直な方向に移動することができ、この移動の際にクリーニングパッド２１１’と接触した付着物２１０が、コロナワイヤ２１から擦り落とされる。
特開２００４−１０９７２１号公報 特開２０００−２２１７５７号公報 In FIG. 2, a cleaning pad 211 ′ is shown as a cleaning means that has been conventionally employed, and the cleaning pad 211 ′ is in contact with the corona wire 21 from the up and down direction of the corona wire 21. The cleaning pad 211 ′ can be moved in a direction perpendicular to the drawing by a mechanism (not shown) in such a state that the cleaning pad 211 ′ is in contact with the corona wire 21. 210 is scraped off the corona wire 21.
JP 2004-109721 A JP 2000-221757 A

図２に示すコロナワイヤのクリーニング方式では、コロナワイヤ２１の周囲のうち、クリーニングパッド２１１’と接触する、コロナワイヤ２１上部付近と下部付近についてはクリーニングが行われるが、図に示すように、コロナワイヤ２１の左右、即ちクリーニングパッド２１１’と接触しない位置についた付着物２１０については、クリーニングパッド２１１との接触がないので、除去されずにコロナワイヤ２１上に残っている。このように除去されずに残った付着物が存在すると、この付着物の影響でコロナワイヤ周囲の電界が、コロナワイヤに沿った方向に依って変化し、この方向について帯電性能ムラが生じる。帯電性能ムラの発生は、そのまま感光体等の被帯電体の帯電ムラとなって現れ、現像不良といった画像形成上の障害をもたらす。   In the corona wire cleaning method shown in FIG. 2, the vicinity of the upper part and the lower part of the corona wire 21 in contact with the cleaning pad 211 ′ is cleaned around the corona wire 21. The adhering material 210 attached to the left and right of the wire 21, that is, the position not in contact with the cleaning pad 211 ′ remains on the corona wire 21 without being removed because there is no contact with the cleaning pad 211. If there is a deposit that remains without being removed in this manner, the electric field around the corona wire changes depending on the direction along the corona wire due to the deposit, and charging performance unevenness occurs in this direction. Occurrence of uneven charging performance appears as it is as charging unevenness of a charged body such as a photoconductor, and causes troubles in image formation such as development failure.

本発明は、上記事情に鑑み、帯電性能ムラが低減された帯電装置と、このような帯電装置を有し良好な画像形成を行う画像形成装置とを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a charging device in which uneven charging performance is reduced, and an image forming apparatus that has such a charging device and performs good image formation.

上記目的を達成するための本発明の帯電装置は、
所定の放電方位に交わる方向に延びた、コロナ放電を起こすコロナワイヤと、
上記コロナワイヤから距離を置いて上記所定の放電方位に交わる方向に沿って延びた、上記コロナワイヤを、上記放電方位を除いて取り囲んだシールドと、
錐状または錐台状の突出部が所定方向に整列した表面構造を有する、上記コロナワイヤに対して該所定方向が傾いた状態で該コロナワイヤに表面が当接する、該コロナワイヤに沿って移動することで、該コロナワイヤに付着した付着物を取り除くクリーニング部材とを備えたことを特徴とする。 To achieve the above object, the charging device of the present invention comprises:
A corona wire extending in a direction intersecting a predetermined discharge direction and causing corona discharge;
A shield that extends along a direction intersecting the predetermined discharge orientation at a distance from the corona wire, and that surrounds the corona wire except for the discharge orientation;
A conical or frustum-shaped protrusion has a surface structure aligned in a predetermined direction, and the surface abuts on the corona wire while the predetermined direction is inclined with respect to the corona wire, and moves along the corona wire. And a cleaning member that removes deposits adhering to the corona wire.

本発明の帯電装置では、クリーニング部材がコロナワイヤに強く当接すると、２つの突出部の間にコロナワイヤが嵌り込み、両方の突出部とコロナワイヤが接触するようになる。この状態でコロナワイヤのクリーニングが行われると、コロナワイヤ周囲の２箇所以上で付着物の除去が行われることとなり、高いクリーニング性が実現する。   In the charging device of the present invention, when the cleaning member strongly contacts the corona wire, the corona wire is fitted between the two protrusions, and both the protrusions and the corona wire come into contact with each other. When the corona wire is cleaned in this state, the deposits are removed at two or more locations around the corona wire, thereby realizing high cleaning performance.

また、本発明の帯電装置において、「上記クリーニング部材は、上記突出部として、研磨剤粒子が樹脂で結着されてなる突出部を有するものである」という形態は好ましい形態である。   Further, in the charging device of the present invention, “the cleaning member has a protruding portion in which abrasive particles are bound with a resin as the protruding portion” is a preferable mode.

研磨材粒子が樹脂で結着されて形成された突出部は、最も簡単に形成できる突出部であり、上記の表面構造を有するクリーニング部材が簡単に構成される。   The protruding portion formed by binding abrasive particles with resin is the protruding portion that can be most easily formed, and the cleaning member having the above-described surface structure is easily configured.

また、本発明の帯電装置において、「上記クリーニング部材は、上記コロナワイヤがコロナ放電を起こしている間は、上記コロナワイヤから離間するものである」という形態は好ましい形態である。   Further, in the charging device of the present invention, “the cleaning member is separated from the corona wire while the corona wire is causing corona discharge” is a preferable mode.

このような形態によれば、クリーニング部材は、コロナ放電時にコロナワイヤに印加される高電圧の影響を回避できる。   According to such a form, the cleaning member can avoid the influence of the high voltage applied to the corona wire during corona discharge.

また、本発明の帯電装置において、「上記コロナワイヤが、レニウムを含有したタングステンからなる、表面に酸化処理が施されたものである」という形態は好ましい形態であり、「上記コロナワイヤが、レニウムを重量比で１％〜２６％含有したタングステンからなる、表面に酸化処理が施された、直径が３０μｍ〜６０μｍの範囲に属したものである」という形態はさらに好ましい形態である。   Further, in the charging device of the present invention, “the corona wire is made of tungsten containing rhenium and the surface is subjected to oxidation treatment” is a preferable embodiment, and “the corona wire is made of rhenium. The form of “having a weight ratio of 30% to 60 μm in which the surface is oxidized and made of tungsten containing 1% to 26% by weight” is a more preferable form.

コロナワイヤがレニウムを含有することでコロナワイヤの引っ張り強度が向上する。また、表面に酸化処理が施されることでコロナワイヤに付着物をつきにくくなる。特に、コロナワイヤが重量比１％〜２６％のレニウムを含有した場合には、その引っ張り強度が向上する効果が大きく、この領域の中でも３％前後のレニウムを含有させた場合には、引っ張り強度が向上する効果が最も大きくなる。   When the corona wire contains rhenium, the tensile strength of the corona wire is improved. Moreover, it becomes difficult to attach a deposit to the corona wire because the surface is oxidized. In particular, when the corona wire contains rhenium in a weight ratio of 1% to 26%, the effect of improving the tensile strength is great. In this region, when rhenium is contained at around 3%, the tensile strength is increased. The effect of improving is the largest.

また、本発明の帯電装置においては、「上記クリーニング部材は、四角錐形状または四角錐台形状の突出部が整列した表面構造を有するものである」という形態が採用されてもよく、また、「上記クリーニング部材は、上記所定方向に整列した突出部の列が複数列並行した表面構造を有するものである」という形態が採用されてもよい。   In the charging device of the present invention, a form of “the cleaning member has a surface structure in which quadrangular pyramid-shaped or quadrangular pyramid-shaped protrusions are aligned” may be employed. The cleaning member may have a surface structure in which a plurality of rows of protrusions aligned in the predetermined direction are parallel to each other.

また、本発明の帯電装置において、「上記クリーニング部材は、上記突出部が縦横に等間隔に整列した表面構造を有する、その整列した突出部を縦横の一方に１つずつ進み他方に複数ずつ進む方向に上記コロナワイヤが沿う状態で該コロナワイヤに表面が当接するものである」という形態は好ましい形態である。   Further, in the charging device of the present invention, “the cleaning member has a surface structure in which the protrusions are aligned at equal intervals in the vertical and horizontal directions, and the aligned protrusions are advanced one by one in the vertical and horizontal directions and plural in the other. The form of “the surface abuts against the corona wire in a state where the corona wire is along the direction” is a preferable form.

このような形態によれば、クリーニング部材がコロナワイヤに強く当接した場合には、コロナワイヤ表面と接触する箇所が周期的に現れることとなり、高いクリーニング性が実現する。   According to such a form, when the cleaning member is in strong contact with the corona wire, the portions that come into contact with the corona wire surface appear periodically, and high cleaning performance is realized.

また、本発明の帯電装置において、「上記クリーニング部材は、上記突出部が縦横に等間隔に整列した表面構造を有する、その整列した突出部を縦横の一方に１つずつ進み他方に４つずつ進む方向に上記コロナワイヤが沿う状態で該コロナワイヤに当接するものである」という形態は好ましい形態であり、「上記クリーニング部材は、上記突出部が縦横に等間隔に整列した表面構造を有する、その整列した突出部を縦横の一方に１つずつ進み他方に３つずつ進む方向に上記コロナワイヤが沿う状態で該コロナワイヤに当接するものである」という形態はさらに好ましい形態であり、「上記クリーニング部材は、上記突出部が縦横に等間隔に整列した表面構造を有する、その整列した突出部を縦横の一方に１つずつ進み他方に２つずつ進む方向に上記コロナワイヤが沿う状態で該コロナワイヤに当接するものである」という形態はとりわけ好ましい形態である。   In the charging device of the present invention, “the cleaning member has a surface structure in which the protrusions are aligned at equal intervals in the vertical and horizontal directions, and the aligned protrusions are advanced one by one in the vertical and horizontal directions and four in the other. The form that the corona wire is in contact with the corona wire in the advancing direction is a preferred form, and `` the cleaning member has a surface structure in which the protrusions are aligned at equal intervals in the vertical and horizontal directions, The form that “the corona wire contacts the corona wire in a state in which the aligned protrusions are advanced one by one in the vertical and horizontal directions and three in the other direction” is a more preferable form. The cleaning member has a surface structure in which the protrusions are aligned at equal intervals in the vertical and horizontal directions, and the aligned protrusions are advanced one by one in the vertical and horizontal directions and two in the other direction. Form of the is "intended to abut on the corona wires in a state in which the corona wire along are especially preferred form.

クリーニング部材が、上記突出部が縦横に等間隔に整列した表面構造を有する場合には、整列した突出部を縦横の一方に１つずつ進み他方に３つずつ進む状態が、コロナワイヤと接触する突出部の数が最も多くなるとともに、コロナワイヤが突出部の間に嵌り込んで抜けにくい当接状態となり、最も高いクリーニング性が実現する。整列した突出部を縦横の一方に１つずつ進み他方に３つずつ進む状態では、上記の、他方に２つずつ進む状態に次いで高いクリーニング性が発揮され、整列した突出部を縦横の一方に１つずつ進み他方に４つずつ進む状態では、上記の、他方に３つずつ進む状態に次いで高いクリーニング性が発揮される。   When the cleaning member has a surface structure in which the protrusions are aligned at equal intervals in the vertical and horizontal directions, the state in which the aligned protrusions are advanced one by one in the vertical and horizontal directions and three in the other is in contact with the corona wire. While the number of protrusions is the largest, the corona wire is fitted between the protrusions and is in a contact state that is difficult to come off, so that the highest cleaning performance is achieved. In the state in which the aligned protrusions are advanced one by one in the vertical and horizontal directions and three in the other, the high cleaning performance is exhibited next to the above-described state in which the other two are advanced in the other. In the state of proceeding one by one and proceeding four to the other, the high cleaning performance is exhibited next to the above-described state of proceeding three to the other.

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
回転する像担持体を帯電装置で帯電し、露光により該像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記帯電装置が
所定の放電方位に交わる方向に延びた、コロナ放電を起こすコロナワイヤと、
上記コロナワイヤから距離を置いて上記所定の放電方位に交わる方向に沿って延びた、上記コロナワイヤを、上記放電方位を除いて取り囲んだシールドと、
錐状または錐台状の突出部が所定方向に整列した表面構造を有する、上記コロナワイヤに対して該所定方向が傾いた状態で該コロナワイヤに表面が当接する、該コロナワイヤに沿って移動することで、該コロナワイヤに付着した付着物を取り除くクリーニング部材とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention comprises:
The rotating image carrier is charged by a charging device, an electrostatic latent image is formed on the image carrier by exposure, the electrostatic latent image is developed with toner, and a toner image is formed. In an image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image on a recording medium by transferring and fixing the recording medium on the recording medium.
A corona wire for causing corona discharge, wherein the charging device extends in a direction intersecting a predetermined discharge direction;
A shield that extends along a direction intersecting the predetermined discharge orientation at a distance from the corona wire, and that surrounds the corona wire except for the discharge orientation;
A conical or frustum-shaped protrusion has a surface structure aligned in a predetermined direction, and the surface abuts on the corona wire while the predetermined direction is inclined with respect to the corona wire, and moves along the corona wire. And a cleaning member that removes deposits adhering to the corona wire.

本発明の画像形成装置は、上述した帯電装置を備えているため、帯電性能が安定しており、良好な画像形成が可能となる。   Since the image forming apparatus of the present invention includes the above-described charging device, the charging performance is stable, and favorable image formation is possible.

本発明によれば、簡単な構成で帯電性能ムラが低減され、良好な画像形成が可能となる。   According to the present invention, uneven charging performance is reduced with a simple configuration, and favorable image formation is possible.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図３は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a full-color image forming apparatus corresponding to an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

図３に示す画像形成装置１は、感光体１０および中間転写ベルト２を備えている。感光体１０は、電子写真方式用の積層型感光体であり、画像形成時には図の矢印Ａ方向に回転する。中間転写ベルト２は、バックアップロール６０ａ，６０ｂ，６０ｃに張架された、ポリイミド樹脂を主成分とする無端状のベルト部材であり、画像形成時には、感光体１０に従動して図の矢印Ｂ方向に循環移動する。また、中間転写ベルト２を挟んで感光体１０と対向する位置に１次転写ロール４０ａが配設されており、さらにその下方（図の下側）には、２次転写ロール４０ｂが設けられている。これらは、それぞれ１次転写バイアス電圧印加部４１ａ，２次転写バイアス電圧印加部４１ｂからバイアス電圧の印加を受けている。   The image forming apparatus 1 shown in FIG. 3 includes a photoreceptor 10 and an intermediate transfer belt 2. The photoconductor 10 is a laminated photoconductor for electrophotography, and rotates in the direction of arrow A in the figure at the time of image formation. The intermediate transfer belt 2 is an endless belt member mainly composed of a polyimide resin, which is stretched around backup rolls 60a, 60b, and 60c. Circulate to Further, a primary transfer roll 40a is disposed at a position facing the photoconductor 10 with the intermediate transfer belt 2 interposed therebetween, and a secondary transfer roll 40b is provided below (lower side in the figure). Yes. These are respectively applied with a bias voltage from the primary transfer bias voltage application unit 41a and the secondary transfer bias voltage application unit 41b.

感光体１０の周囲には、現像ロータリー５０、スコロトロン２０、露光器３２、クリーニングブレード３１が配設されている。スコロトロン２０は、高電圧の印加を受けて感光体１０をマイナス帯電させるためのコロナ放電器である。このスコロトロン２０が本発明にいう帯電装置の一実施形態に相当する。現像ロータリー５０は、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の有色トナーをそれぞれ有する現像剤を収容した現像器５１〜５４が周方向に沿って配置された回転式の複合現像器であり、現像ロータリー５０の回転により、感光体３に近接して現像を行う現像器を切り換えることができる。各有色トナーは負極に帯電する帯電特性を有するものであり、各有色トナーには、潤滑剤や転写助剤やクリーニング助剤といったトナー粒子よりも小さな外添剤粒子が添加されている。露光器３２は、感光体１０の表面１０ｂに向けてレーザ光を照射する役目を担い、クリーニングブレード３１は、感光体１０に当接して感光体１０上のトナーを擦り落とす役目を担っている。   Around the photoconductor 10, a developing rotary 50, a scorotron 20, an exposure device 32, and a cleaning blade 31 are disposed. The scorotron 20 is a corona discharger for negatively charging the photoconductor 10 when receiving a high voltage. The scorotron 20 corresponds to an embodiment of the charging device according to the present invention. The developing rotary 50 is a rotation in which developing devices 51 to 54 each containing a developer having colored toners of black (BK), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are arranged along the circumferential direction. It is a composite developing device of the type, and the developing device that performs development in the vicinity of the photoreceptor 3 can be switched by the rotation of the developing rotary 50. Each color toner has a charging characteristic of charging the negative electrode, and each color toner is added with external additive particles smaller than toner particles such as a lubricant, a transfer aid, and a cleaning aid. The exposure device 32 is responsible for irradiating the surface 10b of the photoreceptor 10 with laser light, and the cleaning blade 31 is in contact with the photoreceptor 10 and serves to scrape off the toner on the photoreceptor 10.

次に、この画像形成装置１における画像形成の動作について説明する。   Next, an image forming operation in the image forming apparatus 1 will be described.

この画像形成装置１では、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の画像信号を有する、１つ以上の画像を表した画像情報の入力を受けて画像形成を行う。これらの画像信号が入力されると、感光体１０が回転を開始し、この回転する感光体１０の表面を、スコロトロン２０が帯電する。そして、入力された４色の画像信号のうち、まずシアンの画像信号に応じたレーザ光が露光器３２から感光体１０に向けて照射され、この照射によって感光体１０の表面に、周囲より電位の高くなった静電潜像が形成される。また、現像ロータリー５０の回転により、シアントナーを収納した現像器５４が感光体１０に近接して、静電潜像をシアントナーで現像する。この静電潜像の現像の際には、シアントナーを収納した現像器５４が、不図示の現像バイアス印加部によりバイアス電圧の印加を受けて、その電位が、静電潜像の電位よりも低く感光体１０の電位よりは高い電位となる。このため、現像器５４のシアントナーは、静電潜像とシアントナーを収納した現像器５４との間の電位差により、現像器５４を離れて静電潜像に付着し、感光体１０上にシアントナー像が形成される。   The image forming apparatus 1 forms an image by receiving input of image information representing one or more images having image signals of four colors of yellow, magenta, cyan, and black. When these image signals are input, the photoconductor 10 starts to rotate, and the surface of the rotating photoconductor 10 is charged by the scorotron 20. Of the input four-color image signals, laser light corresponding to the cyan image signal is first irradiated from the exposure unit 32 toward the photosensitive member 10, and this irradiation causes the surface of the photosensitive member 10 to have a potential from the surroundings. An electrostatic latent image having a high height is formed. Further, by the rotation of the developing rotary 50, the developing device 54 containing cyan toner comes close to the photoconductor 10 and develops the electrostatic latent image with cyan toner. When developing the electrostatic latent image, the developing device 54 containing cyan toner is applied with a bias voltage by a developing bias applying unit (not shown), and the potential is higher than the potential of the electrostatic latent image. The potential is low and higher than the potential of the photoconductor 10. For this reason, the cyan toner in the developing device 54 adheres to the electrostatic latent image after leaving the developing device 54 due to a potential difference between the electrostatic latent image and the developing device 54 containing cyan toner. A cyan toner image is formed.

次いで、形成されたシアントナー像は、１次転写ロール４０ａによって、感光体１０から中間転写ベルト２に１次転写される。この１次転写の際には、１次転写ロール４０ａの電位が、シアントナー像が位置する感光体１０上の電位よりも高い電位となるよう、１次転写ロール４０ａに対して１次転写バイアス電圧印加部４１ａがバイアス電圧の印加を行うことで、上記の１次転写が実現する。   Next, the formed cyan toner image is primarily transferred from the photoreceptor 10 to the intermediate transfer belt 2 by the primary transfer roll 40a. At the time of the primary transfer, the primary transfer bias is applied to the primary transfer roll 40a so that the potential of the primary transfer roll 40a is higher than the potential on the photoreceptor 10 where the cyan toner image is located. The primary transfer is realized by applying a bias voltage by the voltage application unit 41a.

感光体１０の上には、１次転写されずに残った残留トナーがあるが、この残留トナーは、クリーニングブレード３１によって感光体１０から削り落とされる。   Although there is residual toner remaining on the photoconductor 10 without being primarily transferred, the residual toner is scraped off from the photoconductor 10 by the cleaning blade 31.

クリーニングブレード３１による残留トナーの除去が行われた後、再び、感光体１０の表面が、スコロトロン２０により帯電され、現像ロータリー５０の回転により、今度はマゼンタトナーを収納した現像器５３が感光体１０に近接し、上述のシアントナー像の形成と同様にしてマゼンタトナー像が形成される。このマゼンタトナー像の形成は、中間転写ベルト２の上のシアントナー像が１次転写後にバックアップロール６０ａ，６０ｂ，６０ｃを通過して１次転写ロール４０ａの位置に戻ってきたときに、形成されたマゼンタトナー像がシアントナー像の上に重ねて１次転写されるように、タイミングを合わせて行われる。マゼンタトナー像がシアントナー像の上に重ねて１次転写された後、イエロートナー像，ブラックトナー像についても同様にして形成されて、マゼンタトナー像およびシアントナー像に重ね合わされる。この結果、中間転写ベルト２には、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの各色のトナー像が１つに重なり合った多色のトナー像が形成される。   After the residual toner is removed by the cleaning blade 31, the surface of the photoconductor 10 is again charged by the scorotron 20, and by the rotation of the developing rotary 50, the developing device 53 containing magenta toner is now moved to the photoconductor 10. A magenta toner image is formed in the same manner as the cyan toner image described above. This magenta toner image is formed when the cyan toner image on the intermediate transfer belt 2 passes through the backup rolls 60a, 60b, 60c after the primary transfer and returns to the position of the primary transfer roll 40a. The timing is adjusted so that the magenta toner image is primarily transferred over the cyan toner image. After the magenta toner image is primarily transferred and superimposed on the cyan toner image, the yellow toner image and the black toner image are formed in the same manner and are superimposed on the magenta toner image and the cyan toner image. As a result, a multicolor toner image is formed on the intermediate transfer belt 2 by superimposing cyan, magenta, yellow, and black toner images.

続いて、この多色のトナー像は、２次転写ロール４０ｂとバックアップロール６０ｃとで挟まれた位置において、トレイ６から給紙ロール６１によって送り出されてきた用紙上に２次転写される。この２次転写の際には、２次転写ロール４０ｂの電位が、多色のトナー像が位置する中間転写ベルト２上の電位よりも高い電位となるよう、２次転写ロール４０ｂに対して２次転写バイアス電圧印加部４１ｂがバイアス電圧の印加を行うことで、上記の２次転写が実現する。   Subsequently, the multicolor toner image is secondarily transferred onto the sheet fed from the tray 6 by the paper feed roll 61 at a position sandwiched between the secondary transfer roll 40b and the backup roll 60c. At the time of the secondary transfer, the secondary transfer roll 40b has a potential that is higher than the potential on the intermediate transfer belt 2 on which the multicolor toner image is positioned, with respect to the secondary transfer roll 40b. The secondary transfer is realized by the application of the bias voltage by the secondary transfer bias voltage application unit 41b.

多色のトナー像の２次転写を受けた用紙は、図３において２次転写ロール４０ｂの右方向に離れた位置に備えられている定着器６２により、熱および圧力を加えられてトナー像の定着処理が施される。そして、定着処理が施された用紙は、矢印で示すように画像形成装置の右方向に出力される。   The sheet that has undergone the secondary transfer of the multicolor toner image is subjected to heat and pressure by the fixing device 62 that is provided in the rightward position of the secondary transfer roll 40b in FIG. Fixing processing is performed. Then, the sheet subjected to the fixing process is output in the right direction of the image forming apparatus as indicated by an arrow.

次に、図３に示すスコロトロン２０について説明する。   Next, the scorotron 20 shown in FIG. 3 will be described.

このスコロトロン２０は、コロナ放電によりマイナスイオンを生成して感光体１０をマイナス帯電させる直径４０μｍのコロナワイヤ２１と、コロナワイヤ２１と感光体１０との間に備えられた電極であって、通過するマイナスイオンの量を制御することで感光体の電位を調節する開口率９０％のグリッド２３と、コロナワイヤ２１を取り囲む厚さ１ｍｍのシールド２２とを備えている。コロナワイヤ２１は、重量比で３％のレニウムを含有する、タングステンが主成分の合金で作製されたＲｅＷ鏡面研磨線であり、さらにその表面には酸化処理が施されている。このようにコロナワイヤがレニウムを含有することで、引っ張り強度の高いコロナワイヤが実現する。スコロトロン２０は、コロナワイヤ２１に高電圧を印加することでコロナ放電を起こすが、コロナ放電を繰り返すにつれ、コロナ放電の際に生成された様々な物質がコロナワイヤ２１に付着するようになる。付着物の量が増加するとコロナ放電の阻害要因となり、コロナワイヤ２１に沿った方向についての帯電性能にムラが生じる。コロナワイヤ２１では、ＲｅＷ鏡面研磨線表面に酸化処理が施されることにより、このＲｅＷ鏡面研磨線がコロナワイヤとして使用された時に表面に付着物がつきにくい状態が実現している。さらに、このスコロトロン２０では、このような付着物をコロナワイヤ２１から除去するクリーニングパッドが備えられている。以下では、クリーニングパッドによるコロナワイヤのクリーニングについて説明する。   The scorotron 20 is a corona wire 21 having a diameter of 40 μm for generating negative ions by corona discharge to negatively charge the photosensitive member 10, and an electrode provided between the corona wire 21 and the photosensitive member 10, and passes therethrough. A grid 23 having an aperture ratio of 90% for adjusting the potential of the photosensitive member by controlling the amount of negative ions, and a shield 22 having a thickness of 1 mm surrounding the corona wire 21 are provided. The corona wire 21 is a ReW mirror-polished wire made of an alloy containing tungsten as a main component and containing 3% rhenium in a weight ratio, and the surface thereof is oxidized. Thus, a corona wire with a high tensile strength is implement | achieved because a corona wire contains rhenium. The scorotron 20 causes corona discharge by applying a high voltage to the corona wire 21, but as the corona discharge is repeated, various substances generated during the corona discharge become attached to the corona wire 21. When the amount of deposits increases, it becomes an obstruction factor for corona discharge, and uneven charging performance occurs in the direction along the corona wire 21. In the corona wire 21, the surface of the ReW mirror-polished wire is subjected to oxidation treatment, thereby realizing a state in which deposits are difficult to adhere to the surface when the ReW mirror-polished wire is used as a corona wire. Further, the scorotron 20 is provided with a cleaning pad for removing such deposits from the corona wire 21. Hereinafter, cleaning of the corona wire by the cleaning pad will be described.

図４は、クリーニングパッドによるコロナワイヤのクリーニングの説明図である。   FIG. 4 is an explanatory view of the cleaning of the corona wire by the cleaning pad.

図４のパート（ａ）および図４のパート（ｂ）は、コロナワイヤ２１の末端の様子が表されており、図４のパート（ａ）には、コロナ放電時におけるコロナワイヤ２１と２つのクリーニングパッド２１１との位置関係が示され、図４のパート（ｂ）には、クリーニング時におけるコロナワイヤ２１と２つのクリーニングパッド２１１との位置関係が示されている。   Part (a) of FIG. 4 and part (b) of FIG. 4 show the state of the end of the corona wire 21, and part (a) of FIG. 4 shows the corona wire 21 and two parts at the time of corona discharge. The positional relationship with the cleaning pad 211 is shown. Part (b) of FIG. 4 shows the positional relationship between the corona wire 21 and the two cleaning pads 211 during cleaning.

コロナワイヤ２１の上側に備えられたクリーニングパッド２１１は、コロナワイヤ２１が内部を通り抜けられるように内部が空洞となった支持部材２００の、図の上側の内壁２０１に取り付けられており、コロナ放電時には図４のパート（ａ）に示すようにコロナワイヤ２１から離間した位置にある。一方、コロナワイヤ２１の下側に備えられたクリーニングパッド２１１は、パッド保持部材２４に固定されており、このパッド保持部材２４は、回転軸２４０の回りを不図示の機構で回動する。この回動軸２４０も支持部材２００に固定されている。コロナ放電時には、図４のパート（ａ）に示すように、コロナワイヤ２１の下側に備えられたクリーニングパッド２１１も、コロナワイヤ２１から離間した位置にとどまる。クリーニング時には、パッド保持部材２４は、回転軸２４０の回りを、図４のパート（ａ）の矢印Ｃの方向に回動し、この回動によって、パッド保持部材２４に固定されているクリーニングパッド２１１が、図４のパート（ｂ）に示すように、コロナワイヤ２１を下から押し上げるように当接する。このコロナワイヤ２１の押し上げによって、コロナワイヤ２１が上方に持ち上がって、コロナワイヤ２１の上側に備えられたクリーニングパッド２１１に強く押し当てられる。支持部材２００は、不図示の機構でコロナワイヤ２１に沿って移動することができ、図４のパート（ｂ）の状態で、コロナワイヤ２１をしごくようにしながら図４のパート（ｂ）の左方に向かって移動し、コロナワイヤ２１のクリーニングが行われる。このようなコロナワイヤ２１のクリーニングは、用紙５０００枚分の画像形成が行われるごとに１回行われる。   The cleaning pad 211 provided on the upper side of the corona wire 21 is attached to the inner wall 201 on the upper side of the figure of the support member 200 whose inside is hollow so that the corona wire 21 can pass through the inside. As shown in part (a) of FIG. On the other hand, the cleaning pad 211 provided on the lower side of the corona wire 21 is fixed to the pad holding member 24, and the pad holding member 24 is rotated around the rotation shaft 240 by a mechanism (not shown). The rotation shaft 240 is also fixed to the support member 200. At the time of corona discharge, as shown in part (a) of FIG. 4, the cleaning pad 211 provided on the lower side of the corona wire 21 also remains at a position separated from the corona wire 21. At the time of cleaning, the pad holding member 24 rotates around the rotation shaft 240 in the direction of arrow C in Part (a) of FIG. 4, and the cleaning pad 211 fixed to the pad holding member 24 by this rotation. However, as shown in part (b) of FIG. 4, the corona wire 21 is abutted so as to be pushed up from below. As the corona wire 21 is pushed up, the corona wire 21 is lifted upward and is strongly pressed against the cleaning pad 211 provided on the upper side of the corona wire 21. The support member 200 can move along the corona wire 21 by a mechanism (not shown), and in the state of the part (b) in FIG. 4, while the corona wire 21 is squeezed, the left side of the part (b) in FIG. The corona wire 21 is cleaned. Such cleaning of the corona wire 21 is performed once every time image formation for 5000 sheets is performed.

次に、クリーニングパッドの、コロナワイヤとの当接面上の構造について説明する。ここでは、図４に示す２つのクリーニングパッドのうち、コロナワイヤ２１の下側に備えられたクリーニングパッド２１１を例にとって説明する。   Next, the structure of the cleaning pad on the contact surface with the corona wire will be described. Here, the cleaning pad 211 provided below the corona wire 21 among the two cleaning pads shown in FIG. 4 will be described as an example.

図５は、図４に示すクリーニングパッドの、コロナワイヤとの当接面上の構造を示した模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of the cleaning pad shown in FIG. 4 on the contact surface with the corona wire.

クリーニングパッド２１１の、コロナワイヤとの当接面には、研磨材２１１１が、ウレタン系樹脂の一種であるレジン２１０ａによって結着させられて、図５に示す四角錐１００のように四角錐形状となったものが、縦横に規則正しく配置されてなる表面構造が備えられている。このような表面構造は、支持体２１１０の上に設けられている。四角錐１００は、底面が正方形で４つの側面がいずれも同一の三角形となっている正四角錐であって、辺の長さＬが０．４８ｍｍ、高さｈは０．４ｍｍである。また、隣り合う四角錐の間の距離ｄは、０．０２ｍｍである。   An abrasive 2111 is bonded to the contact surface of the cleaning pad 211 with the corona wire by a resin 210a which is a kind of urethane resin, and has a quadrangular pyramid shape like the quadrangular pyramid 100 shown in FIG. It is provided with a surface structure that is regularly arranged vertically and horizontally. Such a surface structure is provided on the support 2110. The quadrangular pyramid 100 is a regular quadrangular pyramid having a square bottom surface and all four side faces being the same triangle, and has a side length L of 0.48 mm and a height h of 0.4 mm. The distance d between adjacent quadrangular pyramids is 0.02 mm.

図６は、図４に示すクリーニングパッド表面に配置されている四角錐の連なりを、平面的に表した図である。   6 is a plan view showing a series of quadrangular pyramids arranged on the surface of the cleaning pad shown in FIG.

この図では、クリーニングパッド表面に配置されている四角錐が、辺の長さＬの正方形で表されている。また、四角錐の稜線がこの正方形の対角線で表現されており、２本の対角線の交点が頂点に相当する。クリーニングパッド表面には、図の縦方向に四角錐が８個並んでおり、図では、このような８個からなる四角錐の列のうち、７列分の四角錐１００，…，１０７、１１０，…，１１７、１２０，…，１２７、１３０，…，１３７、１４０，…，１４７、１５０，…，１５７、１６０，…，１６７が示されている。コロナワイヤ２１のクリーニングが行われる際には、コロナワイヤ２１は、四角錐となるべく多く接するようにクリーニングパッド２１１と当接する。   In this figure, the quadrangular pyramids arranged on the surface of the cleaning pad are represented by a square having a side length L. Further, the ridge line of the quadrangular pyramid is expressed by the diagonal line of the square, and the intersection of the two diagonal lines corresponds to the vertex. On the surface of the cleaning pad, eight quadrangular pyramids are arranged in the vertical direction of the figure. In the figure, among the four quadrangular pyramid rows, seven quadrangular pyramids 100, ..., 107, 110 are shown. , ..., 117, 120, ..., 127, 130, ..., 137, 140, ..., 147, 150, ..., 157, 160, ..., 167 are shown. When the corona wire 21 is cleaned, the corona wire 21 comes into contact with the cleaning pad 211 so as to come into contact with the quadrangular pyramid as much as possible.

図７は、図６に示す四角錐の連なりとコロナワイヤとが接している様子を表した図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a state where a series of quadrangular pyramids illustrated in FIG. 6 is in contact with a corona wire.

この図では、図６に示す四角錐の底面から測ったコロナワイヤ２１の位置（高さ）における、図６に示す四角錐の連なりの断面が、コロナワイヤ２１とともに表されている。この図に示すように、コロナワイヤ２１のクリーニングが行われる際には、コロナワイヤ２１が、左から１列めの２つの四角錐１００，１０１の間、左から２列めの２つの四角錐１１２，１１３の間、左から３列めの２つの四角錐１２４，１２５の間、および左から４列めの２つの四角錐１３６，１３７の間を通り抜けるように、クリーニングパッド２１１の、コロナワイヤ２１との当接面の向きが調整されており、コロナワイヤ２１は、これら８個の四角錐と、８個の接点Ａ０，…，Ａ３，Ｂ０，…，Ｂ３でそれぞれ接している。 In this figure, a continuous cross section of the quadrangular pyramid shown in FIG. 6 at the position (height) of the corona wire 21 measured from the bottom surface of the quadrangular pyramid shown in FIG. As shown in this figure, when the corona wire 21 is cleaned, the corona wire 21 is between the two quadrangular pyramids 100 and 101 in the first row from the left, and the two quadrangular pyramids in the second row from the left. 112, 113, the corona wire of the cleaning pad 211 so as to pass between the two quadrangular pyramids 124, 125 in the third column from the left and between the two quadrangular pyramids 136, 137 in the fourth column from the left. 21 are oriented adjustment of the contact surface between the corona wire 21, these and eight pyramids, eight contacts a 0, ..., a 3, B 0, ..., in contact respectively with B 3 Yes.

図８は、図７のコロナワイヤとクリーニングパッドとの位置関係を、コロナワイヤに沿った方向から見たときの図である。   FIG. 8 is a diagram when the positional relationship between the corona wire and the cleaning pad in FIG. 7 is viewed from a direction along the corona wire.

この図では、コロナワイヤ２１と接する８個の四角錐のうちの２つの四角錐１００，１０１が表されている。この図に示すように、コロナワイヤ２１は、図の下側にいっぱいに押し込まれており、２つの四角錐１００，１０１が、コロナワイヤ２１を挟み込むように２つの接点Ａ０，Ｂ０でコロナワイヤ２１と圧接している。図８に示す２つの四角錐１００，１０１と同様に、図７の左から２列めの２つの四角錐１１２，１１３、左から３列めの２つの四角錐１２４，１２５、および左から４列めの２つの四角錐１３６，１３７の各列の四角錐のペアが、コロナワイヤ２１を挟み込むようにコロナワイヤ２１と圧接しており、図７のコロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係では、全部で４ペアの四角錐がコロナワイヤ２１と圧接した状態が実現している。 In this figure, two quadrangular pyramids 100 and 101 of eight quadrangular pyramids contacting the corona wire 21 are shown. As shown in this figure, the corona wire 21 is pushed all the way to the bottom of the figure, and the two quadrangular pyramids 100 and 101 are corona with two contacts A 0 and B 0 so as to sandwich the corona wire 21. The wire 21 is in pressure contact. Similar to the two quadrangular pyramids 100 and 101 shown in FIG. 8, two quadrangular pyramids 112 and 113 in the second column from the left in FIG. 7, two quadrangular pyramids 124 and 125 in the third column from the left, and 4 from the left A pair of quadrangular pyramids 136 and 137 in a row is in pressure contact with the corona wire 21 so as to sandwich the corona wire 21, and the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 in FIG. Then, a state in which four pairs of quadrangular pyramids are in pressure contact with the corona wire 21 is realized.

以上では、図４に示す２つのクリーニングパッドのうち、コロナワイヤ２１の下側に備えられたクリーニングパッド２１１を例にとって説明したが、コロナワイヤ２１の上側に備えられたクリーニングパッド２１１も、図５および図６で示したのと同様の表面構造を備えており、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係が図７の位置関係となるように、コロナワイヤ２１の上側からコロナワイヤ２１に対して当接する。   In the above, the cleaning pad 211 provided on the lower side of the corona wire 21 of the two cleaning pads shown in FIG. 4 has been described as an example, but the cleaning pad 211 provided on the upper side of the corona wire 21 is also illustrated in FIG. 6 and the surface structure similar to that shown in FIG. 6, and the corona wire 21 and the cleaning pad 211 are arranged from the upper side of the corona wire 21 with respect to the corona wire 21 so that the positional relationship of FIG. Abut.

このように、コロナワイヤ２１の上側および下側に設けられた２つのクリーニングパッド２１１が、それぞれのクリーニングパッド２１１表面上の４ペアの四角錐がコロナワイヤ２１と圧接した状態で、図６のパート（ｂ）に示すようにコロナワイヤ２１に沿って移動する。この移動によって、コロナワイヤ２１上の付着物が擦り落とされる。   As described above, the two cleaning pads 211 provided on the upper side and the lower side of the corona wire 21 are in a state where the four pairs of quadrangular pyramids on the surface of each cleaning pad 211 are in pressure contact with the corona wire 21. It moves along the corona wire 21 as shown in FIG. By this movement, the deposit on the corona wire 21 is scraped off.

図２に示す従来例では、コロナワイヤ２１の周囲のうち、図の上側のクリーニングパッド２１１と接触するコロナワイヤ２１上部付近と、図の下側のクリーニングパッド２１１と接触するコロナワイヤ２１下部付近の２箇所についた付着物だけしか除去されないが、本実施形態では、図４の下側のクリーニングパッド２１１が、図８に示すように、コロナワイヤ２１の周囲のうちの下側の２箇所についた付着物を除去し、さらに図８の上側のクリーニングパッド２１１が、コロナワイヤ２１の周囲のうちの上側の２箇所についた付着物を除去するので、全部で４箇所で付着物の除去が行われることとなる。コロナワイヤ２１周囲の４箇所で付着物の除去が行われると、実質的にはコロナワイヤ２１の全周囲でクリーニングが行われたのとほぼ同等の効果が得られ、高いクリーニング性が発揮されることとなる。このため、図３に示すスコロトロン２０は、帯電回数が増えても帯電性能ムラが発生しにくいスコロトロンとなっている。   In the conventional example shown in FIG. 2, in the vicinity of the corona wire 21, the vicinity of the upper portion of the corona wire 21 that comes into contact with the upper cleaning pad 211 in the drawing and the lower portion of the corona wire 21 that comes into contact with the lower cleaning pad 211 in the drawing. Only the deposits attached to two places are removed, but in this embodiment, the lower cleaning pad 211 in FIG. 4 is attached to the lower two places around the corona wire 21 as shown in FIG. The attached matter is removed, and the upper cleaning pad 211 in FIG. 8 removes the attached matter on the upper two places around the corona wire 21, so that the attached matter is removed at four places in total. It will be. When the deposits are removed at four locations around the corona wire 21, substantially the same effect as that obtained when the entire periphery of the corona wire 21 is cleaned is obtained, and high cleaning performance is exhibited. It will be. Therefore, the scorotron 20 shown in FIG. 3 is a scorotron that hardly causes uneven charging performance even when the number of times of charging increases.

次に、図７のようなコロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係において、四角錐の底面から測ったコロナワイヤ２１の高さについて説明する。   Next, in the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 as shown in FIG. 7, the height of the corona wire 21 measured from the bottom surface of the quadrangular pyramid will be described.

図９は、図５に示す四角錐の断面図である。   9 is a cross-sectional view of the quadrangular pyramid shown in FIG.

上述したように、四角錐１００は、底面が正方形で４つの側面がいずれも同一の三角形となっている正四角錐であって、図９では、この四角錐１００の断面が、高さｈ，底辺の長さＬの二等辺三角形として表されている。また、隣り合う四角錐の間の距離ｄもこの図に表されている。上述したように、辺の長さＬは０．４８ｍｍ、高さｈは０．４ｍｍ、隣り合う四角錐の間の距離ｄは、０．０２ｍｍである。以下では、説明の都合上、具体的な数値の代わりに、長さを表す３つの変数Ｌ，ｈ，ｄによって、それぞれ、底面の正方形の辺の長さＬ、高さｈ、隣り合う四角錐の間の距離ｄを表記して説明を行い、必要に応じて上記の具体的な数値を代入する。   As described above, the quadrangular pyramid 100 is a regular quadrangular pyramid having a square bottom surface and all four side faces being the same triangle. In FIG. 9, the cross section of the quadrangular pyramid 100 has a height h and a base. Is an isosceles triangle of length L. The distance d between adjacent quadrangular pyramids is also shown in this figure. As described above, the side length L is 0.48 mm, the height h is 0.4 mm, and the distance d between adjacent quadrangular pyramids is 0.02 mm. In the following, for convenience of explanation, instead of specific numerical values, the length L of the bottom square, the height h, and the adjacent quadrangular pyramids are represented by three variables L, h, and d representing the length. The distance d between is described and described, and the above specific numerical values are substituted as necessary.

ｔを０以上１以下の範囲のパラメータとしたとき、図６に示す、クリーニングパッド２１１表面上の四角錐の連なりの、高さ（ｔ×ｈ）における断面は、正方形の連なりとなる。この正方形の辺の長さは、図９において、高さ（ｔ×ｈ）の線が図９の二等辺三角形によって切り取られる線分の長さであり、図から（１−ｔ）×Ｌとなることがわかる。ここで、正方形の連なりの周期は、四角錐の連なりの周期と同じ（Ｌ＋ｄ）である。   When t is a parameter in the range of 0 to 1, the cross section at the height (t × h) of the quadrangular pyramids on the surface of the cleaning pad 211 shown in FIG. 6 is a square. The length of the side of this square is the length of a line segment in which the line of height (t × h) is cut out by the isosceles triangle of FIG. 9, and (1-t) × L from the figure. I understand that Here, the period of a series of squares is the same as the period of a series of square pyramids (L + d).

図１０は、クリーニングパッド表面上の四角錐の連なりの、高さ（ｔ×ｈ）における断面を表した図である。   FIG. 10 is a view showing a cross section at a height (t × h) of a series of quadrangular pyramids on the surface of the cleaning pad.

この図では、辺の長さが（１−ｔ）×Ｌの正方形が、周期（Ｌ＋ｄ）で並んでいる様子が示されている。この図の左下に位置する正方形は、図６に示す四角錐の連なりの左下に位置する四角錐１００の、高さ（ｔ×ｈ）における断面である。この四角錐１００の正方形の左上の頂点を、図１０に示す平面内での位置を記述する座標系の原点Ｏにとり、この原点Ｏからみて、図の右方向をｘ軸、図の上方向をｙ軸にとる。左から１列目で下から２つ目の四角錐１０１の正方形の頂点Ｂ０’、および左から２列目で下から３つ目の四角錐１１２の正方形の頂点Ａ１’の座標は、各頂点のｘ座標、ｙ座標を（ｘ，ｙ）のように表記すると、
Ｂ０’：（（１−ｔ）×Ｌ，（ｄ＋Ｌ）×ｔ）
Ａ１’：（Ｌ＋ｄ，２Ｌ＋２ｄ）
と表される。ここで、図７に示すコロナワイヤ２１のように、左下の四角錐１００と、左から１列目で下から２つ目の四角錐１０１と、左から２列目で下から３つ目の四角錐１１２との全てと接する直線は、直線ＯＢ０’と直線ＯＡ１’とが一致したときの直線であり、これら２つの傾きが同一となる直線である。この傾きが一致するという条件から、
（ｄ＋Ｌ×ｔ）／（（１−ｔ）×Ｌ） ＝ ２×（Ｌ＋ｄ）／（Ｌ＋ｄ）＝２
という式が成立する。この式をｔについて解くと、
ｔ＝２／３ − ｄ／（３Ｌ）
と求まる。従って、図７に示すコロナワイヤ２１のように、左下の四角錐１００と、左から１列目で下から２つ目の四角錐１０１と、左から２列目で下から３つ目の四角錐１１２との全てと接する直線が現れる高さは、ｈ×（２／３ − ｄ／（３Ｌ））となる。ここで、ｈ＝０．４ｍｍ，ｄ＝０．０２ｍｍ，Ｌ＝０．４８ｍｍを代入すると、この高さは、０．２６１ｍｍとなる。なお、このように、原点Ｏと上記２つの頂点Ｂ０’，Ａ１’を通る直線は、正方形の連なりの周期性から、左から３列目で下から５つ目の四角錐１２４の正方形の頂点Ａ２’、左から４列目で下から７つ目の四角錐１３６の正方形の頂点Ａ３’、左から２列目で下から４つ目の四角錐１１３の正方形の頂点Ｂ１’、左から３列目で下から６つ目の四角錐１２５の正方形の頂点Ｂ２’、左から４列目で下から７つ目の四角錐１３７の正方形の頂点Ｂ３’も通ることとなり、全部で８個の正方形と接することになる。 This figure shows a state in which squares whose side length is (1−t) × L are arranged in a cycle (L + d). The square located in the lower left of this figure is a cross section at a height (t × h) of the square pyramid 100 located in the lower left of the series of square pyramids shown in FIG. The top left vertex of the square of this quadrangular pyramid 100 is taken as the origin O of the coordinate system that describes the position in the plane shown in FIG. 10, and when viewed from this origin O, the right direction of the figure is the x axis and the upward direction of the figure is Take the y-axis. The coordinates of the square vertex B 0 ′ of the second quadrangular pyramid 101 in the first column from the left and the square vertex A 1 ′ of the square pyramid 112 in the second column from the left in the second column from the left are: If the x and y coordinates of each vertex are expressed as (x, y),
B 0 ′: ((1−t) × L, (d + L) × t)
A 1 ': (L + d, 2L + 2d)
It is expressed. Here, as in the corona wire 21 shown in FIG. 7, the lower left quadrangular pyramid 100, the second quadrangular pyramid 101 from the bottom in the first column from the left, and the third pyramid from the bottom in the second column from the left. The straight line in contact with all of the quadrangular pyramids 112 is a straight line when the straight line OB 0 ′ and the straight line OA 1 ′ coincide with each other, and is a straight line in which these two inclinations are the same. From the condition that the slopes match,
(D + L * t) / ((1-t) * L) = 2 * (L + d) / (L + d) = 2
The following formula is established. Solving this equation for t,
t = 2 / 3-d / (3L)
It is obtained. Accordingly, as in the corona wire 21 shown in FIG. 7, the lower left quadrangular pyramid 100, the second quadrangular pyramid 101 from the bottom in the first column from the left, and the fourth pyramid from the bottom in the second column from the left. The height at which a straight line in contact with all of the pyramids 112 appears is h × (2 / 3−d / (3L)). Here, if h = 0.4 mm, d = 0.02 mm, and L = 0.48 mm are substituted, this height is 0.261 mm. In this way, the straight line passing through the origin O and the two vertices B 0 ′ and A 1 ′ is a square of the fourth pyramid 124 in the third column from the left and the fifth from the bottom due to the periodicity of the series of squares. Vertex A 2 ′, square vertex A 3 ′ of the fourth pyramid 136 from the bottom in the fourth column from the left, and square vertex B 1 of the fourth pyramid 113 from the bottom in the second column from the left ', The square vertex B 2 ' of the fourth pyramid 125 from the bottom in the third row from the left, and the square vertex B 3 'of the seventh quadrangular pyramid 137 from the bottom in the fourth row from the left It will be in contact with all 8 squares.

以上の説明では、コロナワイヤ２１の太さを無視して説明してきたが、コロナワイヤ２１の太さを考慮すると、図８に示すコロナワイヤ２１の円形の断面の中心の位置が、上記の０．２６１ｍｍ以上、かつ、この０．２６１ｍｍにコロナワイヤ２１の太さ（直径４０μｍ）を加えた０．３０１ｍｍ以下の領域に属している場合に、図７に示すようなコロナワイヤ２１とクリーニングパッドとの位置関係がほぼ実現することになる。   In the above description, the thickness of the corona wire 21 is ignored, but considering the thickness of the corona wire 21, the position of the center of the circular cross section of the corona wire 21 shown in FIG. 7 and a cleaning pad as shown in FIG. 7 when it belongs to an area of 0.301 mm or less obtained by adding the thickness of the corona wire 21 (diameter 40 μm) to 0.261 mm. The positional relationship is almost realized.

以上の説明してきた、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係では、図１０の座標系でコロナワイヤ２１の傾きはほぼ２となっていたが、傾きがほぼ３のコロナワイヤ２１、傾きがほぼ４のコロナワイヤ２１も実現可能である。   In the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 described above, the corona wire 21 has an inclination of almost 2 in the coordinate system of FIG. Nearly four corona wires 21 are also feasible.

図１１は、図１０の座標系で傾きがほぼ３となるコロナワイヤと、クリーニングパッドとの位置関係を表した図である。   FIG. 11 is a diagram showing the positional relationship between the cleaning pad and the corona wire whose inclination is approximately 3 in the coordinate system of FIG.

この図に示すコロナワイヤ２１は、左から１列目で下から１つ目の四角錐１００の正方形の頂点Ｃ０、左から１列目で下から２つ目の四角錐１０１の正方形の頂点Ｄ０、左から２列目で下から４つ目の四角錐１１３の正方形の頂点Ｃ１’、左から２列目で下から５つ目の四角錐１１４の正方形の頂点Ｄ１’、左から３列目で下から６つ目の四角錐１２６の正方形の頂点Ｃ２、左から３列目で下から７つ目の四角錐１２７の正方形の頂点Ｄ２において各四角錐と接することで合計で６個の四角錐と接している。図７に示す、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係における８個と比べると、接する四角錐の数が若干少なくクリーニング性が図７に示す位置関係に比べやや落ちるものの、図１１のコロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係でも、図８のように、コロナワイヤ２１の下側の２箇所でクリーニングが行われ、充分なクリーニング性が発揮される。このときのコロナワイヤ２１の、四角錐の底面から測った高さを決定するパラメータｔは、図１０に示す座標系において直線ＯＢ０’の傾きと、直線ＯＣ１’の傾きが一致するための条件式、
（ｄ＋Ｌ×ｔ）／（（１−ｔ）×Ｌ） ＝ ３×（Ｌ＋ｄ）／（Ｌ＋ｄ） ＝３
を解くことで得られ、この条件式から、
ｔ＝３／４ − ｄ／（４Ｌ）
と求まる。従って、コロナワイヤ２１の太さを無視すれば、図１１に示すコロナワイヤ２１の高さは、ｈ×（３／４ − ｄ／（４Ｌ））となる。ここで、ｈ＝０．４ｍｍ，ｄ＝０．０２ｍｍ，Ｌ＝０．４８ｍｍを代入すると、この高さは、０．２９６ｍｍとなる。コロナワイヤ２１の太さを考慮すると、図８に示すようなコロナワイヤ２１の円形の断面の中心の位置が、上記の０．２９６ｍｍ以上、かつ、この０．２９６ｍｍにコロナワイヤ２１の太さ（直径４０μｍ）を加えた０．３３６ｍｍ以下の領域に属している場合に、図１１に示すようなコロナワイヤ２１とクリーニングパッドとの位置関係がほぼ実現することになる。 The corona wire 21 shown in this figure has a square vertex C 0 of the first quadrangular pyramid 100 from the bottom in the first column from the left, and a square vertex of the square pyramid 101 in the second column from the bottom in the first column from the left. D 0 , the square vertex C 1 ′ of the fourth pyramid 113 from the bottom in the second column from the left, the square vertex D 1 ′ of the square pyramid 114 in the second column from the left and the fifth square pyramid 114 from the bottom, left By touching each quadrangular pyramid at the vertex C 2 of the square pyramid 126 of the sixth square pyramid 126 from the bottom in the third row and from the square vertex D 2 of the square pyramid 127 seventh from the bottom in the third row from the left It is in contact with six square pyramids in total. Compared to eight in the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 shown in FIG. 7, the number of the quadrangular pyramids in contact with the corona wire 21 and the cleaning pad 211 is slightly smaller, but the cleaning performance is slightly lower than the positional relationship shown in FIG. Even in the positional relationship between the wire 21 and the cleaning pad 211, as shown in FIG. 8, the cleaning is performed at two places below the corona wire 21, and sufficient cleaning performance is exhibited. The parameter t for determining the height of the corona wire 21 measured from the bottom surface of the quadrangular pyramid at this time is for the inclination of the straight line OB 0 ′ and the inclination of the straight line OC 1 ′ to coincide in the coordinate system shown in FIG. Conditional expression,
(D + L * t) / ((1-t) * L) = 3 * (L + d) / (L + d) = 3
From this conditional expression,
t = 3 / 4−d / (4L)
It is obtained. Therefore, if the thickness of the corona wire 21 is ignored, the height of the corona wire 21 shown in FIG. 11 is h × (3 / 4−d / (4L)). Here, if h = 0.4 mm, d = 0.02 mm, and L = 0.48 mm are substituted, this height is 0.296 mm. In consideration of the thickness of the corona wire 21, the center position of the circular cross section of the corona wire 21 as shown in FIG. 8 is 0.296 mm or more, and the thickness of the corona wire 21 is 0.296 mm. When it belongs to the region of 0.336 mm or less including the diameter of 40 μm), the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad as shown in FIG. 11 is almost realized.

図１１に示す、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係でも、図３や図４に示す構成と同様の構成を用いて、同様の方式で画像形成やコロナワイヤ２１のクリーニングが行われる。   Also in the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 shown in FIG. 11, image formation and cleaning of the corona wire 21 are performed in the same manner using the same configuration as the configuration shown in FIG. 3 and FIG.

図１２は、図１０の座標系で傾きがほぼ４となるコロナワイヤと、クリーニングパッドとの位置関係を表した図である。   FIG. 12 is a diagram showing the positional relationship between the cleaning pad and the corona wire having an inclination of about 4 in the coordinate system of FIG.

この図に示すコロナワイヤ２１は、左から１列目で下から１つ目の四角錐１００の正方形の頂点Ｅ０、左から１列目で下から２つ目の四角錐１０１の正方形の頂点Ｆ０、左から２列目で下から５つ目の四角錐１１４の正方形の頂点Ｅ１’、左から２列目で下から６つ目の四角錐１１５の正方形の頂点Ｆ１’において、４個の四角錐と接している。図７に示す、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係における８個と比べると接する四角錐の数が少なく、クリーニング性が図７に示す位置関係に比べ少し落ちる。しかし、図１２のコロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係でも、図８のように、コロナワイヤ２１の下側の２箇所でクリーニングが行われ、合格レベルを越えるクリーニング性は発揮される。このときのコロナワイヤ２１の、四角錐の底面から測った高さを決定するｔは、図１０に示す座標系において直線ＯＢ０’の傾きと、直線ＯＥ１’の傾きが一致するための条件式、
（ｄ＋Ｌ×ｔ）／（（１−ｔ）×Ｌ） ＝ ４×（Ｌ＋ｄ）／（Ｌ＋ｄ） ＝４
を解くことで得られ、この条件式から、
ｔ＝４／５ − ｄ／（５Ｌ）
と求まる。従って、コロナワイヤ２１の太さを無視すれば、図１２に示すコロナワイヤ２１の高さは、ｈ×（４／５ − ｄ／（５Ｌ））となる。ここで、ｈ＝０．４ｍｍ，ｄ＝０．０２ｍｍ，Ｌ＝０．４８ｍｍを代入すると、この高さは、０．３１７ｍｍとなる。コロナワイヤ２１の太さを考慮すると、図８に示すようなコロナワイヤ２１の円形の断面の中心の位置が、上記の０．３１７ｍｍ以上、かつ、この０．３１７ｍｍにコロナワイヤ２１の太さ（直径４０μｍ）を加えた０．３５７ｍｍ以下の領域に属している場合に、図１２に示すようなコロナワイヤ２１とクリーニングパッドとの位置関係がほぼ実現することになる。 The corona wire 21 shown in this figure has a square vertex E 0 of the first quadrangular pyramid 100 from the bottom in the first column from the left, and a square vertex of the second quadrangular pyramid 101 from the bottom in the first column from the left. F 0 , at the vertex E 1 ′ of the square pyramid 114 in the second column from the left and the fifth square pyramid 114 from the bottom, and at the vertex F 1 ′ of the square of the sixth pyramid 115 from the bottom in the second column from the left, It is in contact with four quadrangular pyramids. Compared to eight in the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 shown in FIG. 7, the number of quadrangular pyramids in contact is small, and the cleaning performance is slightly lower than the positional relationship shown in FIG. However, even in the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 in FIG. 12, the cleaning is performed at two places below the corona wire 21, as shown in FIG. At this time, t for determining the height of the corona wire 21 measured from the bottom surface of the quadrangular pyramid is a condition for the inclination of the straight line OB 0 ′ and the inclination of the straight line OE 1 ′ in the coordinate system shown in FIG. formula,
(D + L × t) / ((1-t) × L) = 4 × (L + d) / (L + d) = 4
From this conditional expression,
t = 4 / 5-d / (5L)
It is obtained. Therefore, if the thickness of the corona wire 21 is ignored, the height of the corona wire 21 shown in FIG. 12 is h × (4 / 5−d / (5L)). Here, if h = 0.4 mm, d = 0.02 mm, and L = 0.48 mm are substituted, this height becomes 0.317 mm. Considering the thickness of the corona wire 21, the center position of the circular cross section of the corona wire 21 as shown in FIG. 8 is 0.317 mm or more, and the thickness of the corona wire 21 is 0.317 mm. When it belongs to the region of 0.357 mm or less including the diameter of 40 μm), the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad as shown in FIG. 12 is almost realized.

図１２に示す、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係でも、図３や図４に示す構成と同様の構成を用いて、同様の方式で画像形成やコロナワイヤ２１のクリーニングが行われる。   Also in the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 shown in FIG. 12, image formation and cleaning of the corona wire 21 are performed in the same manner using the same configuration as the configuration shown in FIG. 3 and FIG.

図１３は、図１０の座標系で傾きがほぼ１となるコロナワイヤと、クリーニングパッドとの位置関係を表した図である。   FIG. 13 is a diagram showing the positional relationship between the corona wire having an inclination of approximately 1 in the coordinate system of FIG. 10 and the cleaning pad.

この図に示すコロナワイヤ２１は、斜め方向に全部で１４個の四角錐と接している。図７にコロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係における８個と比べると、接する四角錐の数はかなり多い。しかし、図８のようにコロナワイヤ２１を２つの四角錐で挟み込む際の挟み込み角度は９０度近くと大変大きくなる。このため、図４のパート（ｂ）に示すようにコロナワイヤ２１にクリーニングパッド２１１が圧接した状態であっても、外部からのちょっとした振動が加えられると、コロナワイヤ２１が、クリーニングパッド２１１表面上の四角錐から、はずれやすく、図７に示す、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係と比べると、クリーニング性は落ちる。しかし、図１３の位置関係でも、合格レベル程度のクリーニング性は発揮される。   The corona wire 21 shown in this figure is in contact with a total of 14 quadrangular pyramids in an oblique direction. Compared with the eight in the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 in FIG. However, the sandwiching angle when the corona wire 21 is sandwiched between two quadrangular pyramids as shown in FIG. For this reason, even when the cleaning pad 211 is in pressure contact with the corona wire 21 as shown in part (b) of FIG. 4, if a slight external vibration is applied, the corona wire 21 is placed on the surface of the cleaning pad 211. It is easy to come off from the quadrangular pyramid, and the cleaning performance is reduced as compared with the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 shown in FIG. However, even in the positional relationship shown in FIG.

図１３のコロナワイヤ２１の、四角錐の底面から測った高さを決定するｔは、図１０に示す座標系において直線ＯＢ０’の傾きと、直線ＯＧ１’の傾きが一致するための条件式、
（ｄ＋Ｌ×ｔ）／（（１−ｔ）×Ｌ） ＝ １×（Ｌ＋ｄ）／（Ｌ＋ｄ） ＝１
を解くことで得られ、この条件式から、
ｔ＝１／２ − ｄ／（２Ｌ）
と求まる。従って、コロナワイヤ２１の太さを無視すれば、図１１に示すコロナワイヤ２１の高さは、ｈ×（１／２ − ｄ／（２Ｌ））となる。ここで、ｈ＝０．４ｍｍ，ｄ＝０．０２ｍｍ，Ｌ＝０．４８ｍｍを代入すると、この高さは、０．１９２ｍｍとなる。コロナワイヤ２１の太さを考慮すると、図８に示すようなコロナワイヤ２１の円形の断面の中心の位置が、上記の０．１９２ｍｍ以上、かつ、この０．１９２ｍｍにコロナワイヤ２１の太さ（直径４０μｍ）を加えた０．２３２ｍｍ以下の領域に属している場合に、図１３に示すようなコロナワイヤ２１とクリーニングパッドとの位置関係がほぼ実現することになる。 The height t of the corona wire 21 shown in FIG. 13 that determines the height measured from the bottom of the quadrangular pyramid is a condition for the inclination of the straight line OB 0 ′ and the inclination of the straight line OG 1 ′ in the coordinate system shown in FIG. formula,
(D + L × t) / ((1-t) × L) = 1 × (L + d) / (L + d) = 1
From this conditional expression,
t = 1 / 2-d / (2L)
It is obtained. Therefore, if the thickness of the corona wire 21 is ignored, the height of the corona wire 21 shown in FIG. 11 is h × (1 / 2−d / (2L)). Here, if h = 0.4 mm, d = 0.02 mm, and L = 0.48 mm are substituted, this height is 0.192 mm. When the thickness of the corona wire 21 is taken into consideration, the position of the center of the circular cross section of the corona wire 21 as shown in FIG. When it belongs to the region of 0.232 mm or less including the diameter of 40 μm, the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad as shown in FIG. 13 is almost realized.

図１３に示す、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係でも、図３や図４に示す構成と同様の構成を用いて、同様の方式で画像形成やコロナワイヤ２１のクリーニングが行われる。   In the positional relationship between the corona wire 21 and the cleaning pad 211 shown in FIG. 13, image formation and cleaning of the corona wire 21 are performed in the same manner using the same configuration as that shown in FIG. 3 and FIG. 4.

なお、以上説明してきたクリーニング方式では、図６に示すような、図の縦方向に８個の四角錐が並んだ表面構造を備えたクリーニングパッドが採用されていたが、コロナワイヤとの接点を増やしてクリーニング性をさらに向上させるため、縦方向に８個以上の四角錐が並んだ表面構造を備えたクリーニングパッドを採用してもよい。また、図７、図１１、図１２および図１３においては、図１０の座標系でコロナワイヤ２１を表す直線の傾きが、それぞれ２，３，４，および１の場合であったが、縦方向に並ぶ四角錐の数を増やすことで、コロナワイヤ２１の傾きがさらに大きくすることができる。コロナワイヤ２１の傾きが整数ｍの場合は、この場合のコロナワイヤ２１の、四角錐の底面から測った高さを決定するｔは、図１０に示す座標系において直線ＯＢ０’の傾きが、整数ｍとなるための条件式、
（ｄ＋Ｌ×ｔ）／（（１−ｔ）×Ｌ） ＝ ｍ
を解くことで得られ、この条件式から
ｔ＝ｍ／（ｍ＋１） − ｄ／（（ｍ＋１）×Ｌ）・・・（１）
と求まる。従って、コロナワイヤ２１の太さを無視すれば、図１１に示すコロナワイヤ２１の高さは、
ｈ×（ｍ／（ｍ＋１） − ｄ／（（ｍ＋１）×Ｌ））・・・（１）
となる。コロナワイヤ２１の太さを考慮すると、図８に示すようなコロナワイヤ２１の円形の断面の中心の位置が、上記の式（１）で決まる高さ以上、かつ、上記の式（１）で決まる高さにコロナワイヤ２１の太さ（直径４０μｍ）を加えた高さ以下の領域に属している場合に、コロナワイヤ２１と四角錐との接点が最も多くなる。 In the cleaning method described above, a cleaning pad having a surface structure in which eight quadrangular pyramids are arranged in the vertical direction in the figure as shown in FIG. 6 is used. However, the contact with the corona wire is not used. In order to further increase the cleaning performance by increasing the number, a cleaning pad having a surface structure in which eight or more quadrangular pyramids are arranged in the vertical direction may be employed. 7, 11, 12, and 13, the slopes of the straight lines representing the corona wire 21 in the coordinate system of FIG. 10 are 2, 3, 4, and 1, respectively. By increasing the number of quadrangular pyramids arranged in the, the inclination of the corona wire 21 can be further increased. When the inclination of the corona wire 21 is an integer m, the height t of the corona wire 21 measured from the bottom surface of the quadrangular pyramid in this case is determined by the inclination of the straight line OB 0 ′ in the coordinate system shown in FIG. A conditional expression for becoming an integer m,
(D + L × t) / ((1-t) × L) = m
From this conditional expression, t = m / (m + 1) −d / ((m + 1) × L) (1)
It is obtained. Therefore, if the thickness of the corona wire 21 is ignored, the height of the corona wire 21 shown in FIG.
h × (m / (m + 1) −d / ((m + 1) × L)) (1)
It becomes. Considering the thickness of the corona wire 21, the position of the center of the circular cross section of the corona wire 21 as shown in FIG. 8 is not less than the height determined by the above equation (1) and the above equation (1). The contact points between the corona wire 21 and the quadrangular pyramid are the largest when they belong to a region below the height obtained by adding the thickness of the corona wire 21 (the diameter of 40 μm) to the determined height.

また、以上説明してきたクリーニング方式では、図６に示すように、２つのクリーニングパッド２１１が、コロナワイヤ２１上の互いに異なる位置で当接し、コロナワイヤ２１をしごくように移動してコロナワイヤ２１のクリーニングが行われたが、２つのクリーニングパッドが、コロナワイヤ２１上の同じ位置を、コロナワイヤの上下方向から挟み込んでクリーニングを行う方式も採用可能である。以下では、このような挟み込みタイプのクリーニング方式について説明する。   In the cleaning method described above, as shown in FIG. 6, the two cleaning pads 211 come into contact with each other at different positions on the corona wire 21, and the corona wire 21 moves in a rugged manner. Although cleaning has been performed, it is also possible to employ a method in which two cleaning pads sandwich the same position on the corona wire 21 from the top and bottom of the corona wire for cleaning. Hereinafter, such a sandwiching type cleaning method will be described.

図１４は、挟み込みタイプのクリーニング方式の説明図である。
図１４のパート（ａ）には、コロナ放電時におけるコロナワイヤ２１と２つのクリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂとの位置関係が示され、図１４のパート（ｂ）には、クリーニング時におけるコロナワイヤ２１と２つのクリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂとの位置関係が示されている。２つのクリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂは、支持部材２００’に支持されており、この支持部材２００’に備えられた不図示の機構により、コロナワイヤ２１との当接離間を行うことができる。また、この支持部材２００’は、図の両矢印で示す方向にコロナワイヤ２１に沿って移動することができ、コロナ放電の際には、支持部材２００’は、感光体を帯電する作業の障害とならないようにコロナワイヤ２１の末端付近に位置する。この末端付近で、クリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂは、図１４のパート（ａ）に示すようにコロナワイヤ２１から離間して、コロナ放電時の高電圧の影響を避ける。コロナワイヤ２１のクリーニング時には、図１４のパート（ｂ）に示すように、コロナワイヤ２１の上下方向から２つのクリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂがそれぞれ当接する。このようにクリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂがコロナワイヤ２１に当接した状態で、支持部材２００’はコロナワイヤ２１に沿って移動し、この移動に伴い、コロナワイヤ２１上の付着物が、クリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂにより擦り落とされる。 FIG. 14 is an explanatory view of a sandwiching type cleaning method.
Part (a) of FIG. 14 shows the positional relationship between the corona wire 21 and the two cleaning pads 211a and 211b during corona discharge, and part (b) of FIG. 14 shows the corona wire 21 and the corona wire 21 during cleaning. The positional relationship between the two cleaning pads 211a and 211b is shown. The two cleaning pads 211a and 211b are supported by a support member 200 ′, and can be brought into contact with and separated from the corona wire 21 by a mechanism (not shown) provided in the support member 200 ′. Further, the support member 200 ′ can move along the corona wire 21 in the direction indicated by the double-headed arrow in the figure. During the corona discharge, the support member 200 ′ can obstruct the operation of charging the photosensitive member. It is located near the end of the corona wire 21 so as not to become. In the vicinity of this end, the cleaning pads 211a and 211b are separated from the corona wire 21 as shown in part (a) of FIG. 14 to avoid the influence of a high voltage during corona discharge. When the corona wire 21 is cleaned, as shown in part (b) of FIG. 14, the two cleaning pads 211 a and 211 b are in contact with each other from the vertical direction of the corona wire 21. With the cleaning pads 211a and 211b in contact with the corona wire 21 as described above, the support member 200 ′ moves along the corona wire 21, and along with this movement, deposits on the corona wire 21 are removed from the cleaning pad 211a. , 211b.

クリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂの、コロナワイヤ２１と当接する表面には、図５に示す四角錐１００の、上に向かって突き出した頂点付近が平らにならされた四角錐台が、図６に示す四角錐の連なりと同じ並び方で連なってなる表面構造が備えられている。図１４の左側のクリーニングパッド２１１ａとコロナワイヤ２１とが当接する際には、図１４の左側のクリーニングパッド２１１ａ上の四角錐台の連なりは、コロナワイヤ２１と、図７に示す、コロナワイヤ２１とクリーニングパッド２１１との位置関係と同じである。一方、図１４の右側のクリーニングパッド２１１ｂについては、コロナワイヤ２１との当接の際にコロナワイヤ２１が、図１４の右側のクリーニングパッド２１１ｂ上の、１列分の四角錐台（８個の四角錐台）それぞれの平らな頂上部分の上にのるように、右側のクリーニングパッド２１１ｂの、コロナワイヤ２１との当接面の向きが調整されている。   On the surfaces of the cleaning pads 211a and 211b that come into contact with the corona wire 21, there are four pyramid frustums shown in FIG. 6 in which the vicinity of the apex of the quadrangular pyramid 100 shown in FIG. It has a surface structure that is connected in the same way as a series of pyramids. When the cleaning pad 211a on the left side of FIG. 14 and the corona wire 21 come into contact with each other, the series of pyramidal pyramids on the cleaning pad 211a on the left side of FIG. 14 corresponds to the corona wire 21 and the corona wire 21 shown in FIG. The positional relationship between the cleaning pad 211 and the cleaning pad 211 is the same. On the other hand, for the cleaning pad 211b on the right side of FIG. 14, when the corona wire 21 comes into contact with the corona wire 21, the corona wire 21 is placed on the right-side cleaning pad 211b of FIG. The direction of the contact surface of the right cleaning pad 211b with the corona wire 21 is adjusted so as to be placed on each flat top portion.

図１５は、コロナワイヤと四角錐台とが接している様子を、コロナワイヤに垂直な平面内で表した図である。   FIG. 15 is a diagram illustrating a state where the corona wire and the quadrangular frustum are in contact with each other in a plane perpendicular to the corona wire.

この図に示すように、コロナワイヤ２１は、図の下側のクリーニングパッド２１１ａ上の２つの四角錐台１００’，１０１’と、接点Ａ０’，接点Ｂ０’と接しており、一方、図の上側のクリーニングパッド２１１ｂ上の四角錐台１００ｂと、接点Ｚ０で接している。このように３つの接点Ａ０’，接点Ｂ０’接点Ｚ０でコロナワイヤ２１と接した状態で、クリーニングパッド２１１ａ，２１１ｂは、コロナワイヤ２１に沿って移動して、コロナワイヤ２１上の付着物を擦り落とす。 As shown in this figure, the corona wires 21, two truncated pyramid 100 on the cleaning pad 211a of the bottom of FIG. ', 101' and the contact A 0 ', the contact B 0' in contact with, on the other hand, a truncated pyramid 100b on the upper cleaning pad 211b of FIG, are in contact with contacts Z 0. Thus, the cleaning pads 211a and 211b move along the corona wire 21 in the state where they are in contact with the corona wire 21 at the three contacts A 0 ′ and B 0 ′ contact Z 0 . Scrub off the kimono.

このような挟み込みタイプのクリーニング方式では、コロナワイヤ２１の周囲３箇所のクリーニングが行われており、コロナワイヤ２１上部付近とコロナワイヤ２１下部付近の２箇所のクリーニングしか行われない図２に示す従来例のクリーニング方式に比べ、クリーニング性が向上している。このため、以上の挟み込みタイプのクリーニング方式を採用したスコロトロンは、帯電回数が増えても帯電性能ムラが発生しにくいスコロトロンとなっている。   In such a sandwiching type cleaning method, cleaning is performed at three locations around the corona wire 21, and only two cleaning operations are performed near the top of the corona wire 21 and near the bottom of the corona wire 21 as shown in FIG. Compared with the cleaning method of the example, the cleaning property is improved. For this reason, the scorotron adopting the above-described sandwiching type cleaning method is a scorotron that is less likely to cause uneven charging performance even if the number of times of charging increases.

なお、図１５の下側のクリーニングパッド２１ａとコロナワイヤ２１との位置関係としては、図７のような位置関係の他に、図１１〜図１３に示す位置関係のいずれかとなるように、クリーニングパッド２１１ａの、コロナワイヤ２１との当接面の向きが調整されてもよい。   The positional relationship between the cleaning pad 21a on the lower side of FIG. 15 and the corona wire 21 is not limited to the positional relationship as shown in FIG. The direction of the contact surface of the pad 211a with the corona wire 21 may be adjusted.

このような挟み込みタイプのクリーニング方式を採用したスコロトロンや画像形成装置の構成は、コロナワイヤのクリーニング機構が異なる点を除けば、図３や図４に示すスコロトロン２０や画像形成装置１の構成と同様であり、ここでは重複説明は省略する。   The structure of the scorotron and the image forming apparatus adopting such a sandwich type cleaning method is the same as that of the scorotron 20 and the image forming apparatus 1 shown in FIGS. 3 and 4 except that the corona wire cleaning mechanism is different. Therefore, the redundant description is omitted here.

次に、クリーニングパッドの、コロナワイヤとの当接面上に、コロナワイヤとの接点が多くなる表面構造を備えることで、コロナ放電による帯電の回数が増えても帯電性能ムラが抑制されることを、具体的な実験データに基づき説明する。   Next, by providing a surface structure on the contact surface of the cleaning pad with the corona wire that increases the number of contacts with the corona wire, charging performance unevenness can be suppressed even if the number of times of charging by corona discharge increases. Will be described based on specific experimental data.

この実験では、画像比率１％〜４％のモノクロ画像を１００万枚連続出力するという出力テストを、以下の２つの状況下で行う。
（実施例）図３に示す画像形成装置１を用いて、上記の出力テストを行う。
（比較例）図２に示すクリーニングパッド２１１’が採用されている点を除けば、画像形成装置１と同様の構成を有する画像形成装置を用いて、上記の出力テストを行う。この画像形成装置においても、図３に示す画像形成装置１で採用されているスコロトロン２２と同様に、用紙５０００枚分の画像形成が行われるごとに、コロナワイヤのクリーニングが行われる。 In this experiment, an output test for continuously outputting 1 million monochrome images having an image ratio of 1% to 4% is performed under the following two conditions.
(Example) The output test is performed using the image forming apparatus 1 shown in FIG.
(Comparative Example) The above output test is performed using an image forming apparatus having the same configuration as the image forming apparatus 1 except that the cleaning pad 211 ′ shown in FIG. In this image forming apparatus, as with the scorotron 22 employed in the image forming apparatus 1 shown in FIG. 3, the corona wire is cleaned each time image formation for 5000 sheets is performed.

これら実施例および比較例それぞれについて、１０万枚出力するごとに、感光体表面の電位を、コロナワイヤの軸方向に沿った、感光体上の各位置について測定する。そして、測定で得られた感光体表面の電位の平均値、最大値、および最小値を求め、最大値と最小値との差の、平均値に対する割合（パーセント）を算出する。この割合が感光体表面の帯電不均一性を表しており、以下では、この割合を単に不均一性（単位はパーセント）と呼ぶ。   For each of these examples and comparative examples, each time 100,000 sheets are output, the potential on the surface of the photoconductor is measured at each position on the photoconductor along the axial direction of the corona wire. Then, the average value, the maximum value, and the minimum value of the potential of the photoreceptor surface obtained by the measurement are obtained, and the ratio (percentage) of the difference between the maximum value and the minimum value to the average value is calculated. This ratio represents the non-uniformity of charging on the surface of the photoconductor, and this ratio is hereinafter simply referred to as non-uniformity (unit: percent).

図１６は、実施例および比較例それぞれについて、出力枚数に応じた不均一性の移り変わりを表した図である。   FIG. 16 is a diagram showing the transition of non-uniformity according to the number of output sheets for each of the example and the comparative example.

図１６に示すように、比較例では、出力枚数が５０万枚を越えたあたりから、不均一性が急激に上昇するようになり、出力枚数が８０万枚以上では、不均一性が３０％を越えている。一方、実施例では、出力枚数の増加につれて不均一性も増加しているものの、比較例に比べ、その増加の割合は緩やかであり、１００万枚まで不均一性は、ほぼ１０％以下に保たれている。   As shown in FIG. 16, in the comparative example, the non-uniformity suddenly increases when the number of output sheets exceeds 500,000, and the non-uniformity is 30% when the number of output sheets is 800,000 or more. Is over. On the other hand, in the example, the non-uniformity increases as the number of output sheets increases, but the rate of increase is moderate compared to the comparative example, and the non-uniformity is maintained at approximately 10% or less up to 1 million sheets. I'm leaning.

この結果から、実施例のように、コロナワイヤとの当接面上に、コロナワイヤとの接点が多くなるような表面構造をクリーニングパッド上に備えることで、コロナ放電による帯電の回数が増えても帯電性能ムラが抑制されることがわかる。   From this result, the number of times of electrification by corona discharge is increased by providing the cleaning pad with a surface structure on the contact surface with the corona wire that increases the number of contacts with the corona wire as in the embodiment. It can also be seen that uneven charging performance is suppressed.

以上説明してきたスコロトロンでは、コロナワイヤを１本だけ用いてコロナ放電を行うスコロトロンであったが、本発明の帯電装置は、コロナワイヤを複数本用いてコロナ放電を行うスコロトロンであってもよい。   The scorotron described above is a scorotron that performs corona discharge using only one corona wire, but the charging device of the present invention may be a scorotron that performs corona discharge using a plurality of corona wires.

また、本発明の帯電装置は、スコロトロンに限定されず、例えば、コロトロンであってもよい。また、本発明の帯電装置は、帯電対象が感光体以外のものである帯電装置でもよく、例えば、感光体上に残留したトナー粒子の電荷をクリーニングに適した電荷に調整するプレクリーニング用の帯電装置であってもよい。   The charging device of the present invention is not limited to the scorotron, and may be a corotron, for example. Further, the charging device of the present invention may be a charging device whose charging object is other than the photoconductor, for example, a pre-cleaning charge for adjusting the charge of the toner particles remaining on the photoconductor to a charge suitable for cleaning. It may be a device.

また、本実施形態の画像形成装置はフルカラー画像形成装置であったが、本発明の画像形成装置はモノクロの画像形成装置に応用されてもよい。また、以上の説明では中間転写ベルトを介して画像形成を行う画像形成装置の例が示されているが、本発明は、中間転写ベルトを介さずに、感光体から記録媒体に直接転写を行う直接転写方式の画像形成装置に応用されてもよい。   Further, although the image forming apparatus of the present embodiment is a full-color image forming apparatus, the image forming apparatus of the present invention may be applied to a monochrome image forming apparatus. In the above description, an example of an image forming apparatus that forms an image via an intermediate transfer belt is shown. However, the present invention directly transfers from a photoreceptor to a recording medium without using an intermediate transfer belt. The present invention may be applied to a direct transfer type image forming apparatus.

コロナワイヤとその周囲の付着物を表した図である。It is a figure showing a corona wire and the deposit | attachment of the circumference | surroundings. コロナワイヤと、このコロナワイヤから付着物を除去するクリーニング手段とを表した図である。It is a figure showing a corona wire and the cleaning means which removes a deposit | attachment from this corona wire. 本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a full-color image forming apparatus corresponding to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. クリーニングパッドによるコロナワイヤのクリーニングの説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning of the corona wire by a cleaning pad. 図４に示すクリーニングパッドの、コロナワイヤとの当接面上の構造を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the structure on the contact surface with the corona wire of the cleaning pad shown in FIG. 図４に示すクリーニングパッド表面に配置されている四角錐の連なりを、クリーニングパッドの上から見下ろしたときの図である。FIG. 5 is a view when a series of quadrangular pyramids arranged on the surface of the cleaning pad shown in FIG. 4 is looked down from above the cleaning pad. 図６に示す四角錐の連なりとコロナワイヤとが接している様子を表した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a state where a series of quadrangular pyramids illustrated in FIG. 6 is in contact with a corona wire. 図７のコロナワイヤとクリーニングパッドとの位置関係を、コロナワイヤに沿った方向から見たときの図である。It is a figure when the positional relationship of the corona wire and cleaning pad of FIG. 7 is seen from the direction along the corona wire. 図５に示す四角錐の断面図である。It is sectional drawing of the square pyramid shown in FIG. クリーニングパッド表面上の四角錐の連なりの、高さｔ×ｈにおける断面を表した図である。It is a figure showing the section in height txh of a series of square pyramids on the surface of a cleaning pad. 図１０の座標系で傾きがほぼ３となるコロナワイヤと、クリーニングパッドとの位置関係を表した図である。FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship between a corona wire having an inclination of approximately 3 in the coordinate system of FIG. 10 and a cleaning pad. 図１０の座標系で傾きがほぼ４となるコロナワイヤと、クリーニングパッドとの位置関係を表した図である。FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship between a corona wire having an inclination of about 4 in the coordinate system of FIG. 10 and a cleaning pad. 図１０の座標系で傾きがほぼ１となるコロナワイヤと、クリーニングパッドとの位置関係を表した図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a positional relationship between a corona wire having an inclination of approximately 1 in the coordinate system of FIG. 10 and a cleaning pad. 挟み込みタイプのクリーニング方式の説明図である。It is explanatory drawing of the pinching type cleaning system. コロナワイヤと四角錐台とが接している様子を、コロナワイヤに垂直な平面内で表した図である。It is a figure showing a mode that a corona wire and a quadrangular pyramid have touched in a plane perpendicular to a corona wire. 実施例および比較例それぞれについて、出力枚数に応じた不均一性の移り変わりを表した図である。It is the figure showing the transition of the nonuniformity according to the number of output sheets about each of an Example and a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

１…画像形成装置、
１０…感光体、
２…中間転写ベルト、
２０…スコロトロン、
２００，２００’…支持部材、
２０１…内壁、
２１０…付着物、
２１…コロナワイヤ、
２１１，２１１ａ,２１１ｂ，２１１’…クリーニングパッド、
２１０ａ…レジン、
２１１０…支持体、
２１１１…研磨材、
２２…シールド、
２３…グリッド、
２４…パッド保持部材、
２４０…回動軸、
３１…クリーニングブレード、
３２…露光器、
４０ａ…１次転写ロール、
４０ｂ…２次転写ロール、
４１ａ…１次転写バイアス電圧印加部、
４１ｂ…２次転写バイアス電圧印加部、
５０…現像ロータリー、
５１，５２，５３，５４…現像器、
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ…バックアップロール、
６…トレイ、
６１…給紙ロール、
６２…定着器、
１００〜１０７，１１０〜１１７，１２０〜１２７，１３０〜１３７…四角錐、
１４０〜１４７，１５０〜１５７，１６０〜１６７…四角錐、
１００’，１０１’，１００ｂ…四角錐 1 Image forming apparatus,
10: Photoconductor,
2 ... Intermediate transfer belt,
20 ... Scorotron,
200, 200 '... support member,
201 ... inner wall,
210 ... deposits,
21 ... Corona wire,
211, 211a, 211b, 211 '... cleaning pads,
210a ... Resin,
2110 ... support,
2111 ... abrasive,
22 ... Shield,
23 ... Grid,
24. Pad holding member,
240 ... rotating shaft,
31 ... Cleaning blade,
32 ... exposure unit,
40a ... primary transfer roll,
40b ... secondary transfer roll,
41a ... Primary transfer bias voltage application unit,
41b ... Secondary transfer bias voltage application unit,
50: Development rotary,
51, 52, 53, 54 ... developer,
60a, 60b, 60c ... backup roll,
6 ... Tray,
61: Paper feed roll,
62 ... Fixer,
100 to 107, 110 to 117, 120 to 127, 130 to 137 ... square pyramid,
140-147, 150-157, 160-167 ... quadrangular pyramid,
100 ', 101', 100b ... square pyramid

Claims (2)

所定の放電方位に交わる方向に延びた、コロナ放電を起こすコロナワイヤと、
前記コロナワイヤから距離を置いて前記所定の放電方位に交わる方向に沿って延びた、前記コロナワイヤを、前記放電方位を除いて取り囲んだシールドと、
錐状または錐台状の突出部が所定方向に整列した表面構造を有する、前記コロナワイヤに対して該所定方向が傾いた状態で該コロナワイヤに表面が当接する、該コロナワイヤに沿って移動することで、該コロナワイヤに付着した付着物を取り除くクリーニング部材とを備えたことを特徴とする帯電装置。 A corona wire extending in a direction intersecting a predetermined discharge direction and causing corona discharge;
A shield that extends along a direction intersecting the predetermined discharge orientation at a distance from the corona wire, and that surrounds the corona wire except for the discharge orientation;
A conical or frustum-shaped protrusion has a surface structure aligned in a predetermined direction, and the surface abuts on the corona wire while the predetermined direction is inclined with respect to the corona wire, and moves along the corona wire. And a cleaning member that removes deposits attached to the corona wire. 回転する像担持体を帯電装置で帯電し、露光により該像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記帯電装置が
所定の放電方位に交わる方向に延びた、コロナ放電を起こすコロナワイヤと、
前記コロナワイヤから距離を置いて前記所定の放電方位に交わる方向に沿って延びた、前記コロナワイヤを、前記放電方位を除いて取り囲んだシールドと、
錐状または錐台状の突出部が所定方向に整列した表面構造を有する、前記コロナワイヤに対して該所定方向が傾いた状態で該コロナワイヤに表面が当接する、該コロナワイヤに沿って移動することで、該コロナワイヤに付着した付着物を取り除くクリーニング部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 The rotating image carrier is charged by a charging device, an electrostatic latent image is formed on the image carrier by exposure, the electrostatic latent image is developed with toner, and a toner image is formed. In an image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image on a recording medium by transferring and fixing the recording medium on the recording medium.
A corona wire for causing corona discharge, wherein the charging device extends in a direction intersecting a predetermined discharge direction;
A shield that extends along a direction intersecting the predetermined discharge orientation at a distance from the corona wire, and that surrounds the corona wire except for the discharge orientation;
A conical or frustum-shaped protrusion has a surface structure aligned in a predetermined direction, and the surface abuts on the corona wire while the predetermined direction is inclined with respect to the corona wire, and moves along the corona wire. An image forming apparatus comprising: a cleaning member that removes deposits attached to the corona wire.
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