JP2771250B2 - コロナ放電器の清掃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，複写機，プリンタ等において使用する感光
体に対して帯電処理を施すコロナ放電器における放電電
極，シールド部材を清掃する清掃装置に関する。

〔従来技術〕

複写機における複写工程は，一般的にコロナ放電器が
感光体の表面に対して一様に帯電処理を施した後，原稿
面を光学走査した光学系が該感光体上に露光処理を行
い，静電潜像を形成した後，現像器により所定の現像剤
を上記静電潜像に付加し，顕像化させ，その後搬送手段
により搬送されてきた転写紙に対して転写器が前記顕像
を転写し，その後転写紙に対する転写像の定着を図るた
め定着装置に送られ，定着処理後転写紙は複写機外部に
排出される。他方，転写処理を終えた感光体はその表面
に残留する現像剤をブレード等のクリーニング手段でク
リーニングした後，次の複写処理に備えて待機すること
になる。

上記の複写工程の内，コロナ放電器による帯電処理の
感光体表面における均一性は，一連の複写工程の結果得
られる複写画像の品質に多大の影響を与えるため，上記
コロナ放電器による放電特性は常に安定したものでなけ
ればならない。

しかしながら，複写機内部は現像剤，紙粉，塵埃等が
複写処理の度に浮遊し，一連の複写工程を重ねるたび
に，これらの浮遊物がコロナ放電器の放電電極及びこれ
を囲むシールド部材に付着し，放電特性を不安定にし，
その結果、放電効率の低下，放電ムラを招来して良好な
複写画像が得られないという不具合がある。

そこで，従来にあっては，放電器ユニットを複写器か
ら抜出して清掃する定期的なメンテナンスに代えて，コ
ロナ放電器内部に放電電極及びそれを囲むシールド部材
に摺接しそれらを清掃する清掃部材をコロナ放電器に沿
って軸支された一対のプーリに張架された駆動ワイヤに
接続し，前記プーリを正逆転駆動するモータにより放電
電極に沿って往復移動させて，清掃する方式が採用され
ている。このような方式において前記清掃部材をコロナ
放電器内で駆動制御する方式として以下の３つの方式が
採用されている。

第１に，コロナ放電器内部に清掃部材のセンサ等の位
置検知手段を設け，該位置検知手段からの検知信号に基
づいて清掃部材の駆動を制御する方式， 第２に，センサ等の位置検知手段を設けず，タイマー
等に基づき一定時間一定の駆動力を前記モータに印加し
て前記清掃部材を駆動し，一定時間経過後モータに対す
る駆動力印加を停止して清掃部材の駆動を制御する方
式， 第３に，センサ等の位置検知手段を設けず，モータに
より駆動される清掃部材が移動していき，コロナ放電器
の端部に到達して，清掃部材が行き止まると，該清掃部
材を駆動しているモータに過負荷が加わり，電流が増加
する。この増加した電流値を検出して，モータの逆転或
いは停止の制御を行う方式である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら，従来の第１の方式にあっては，コロナ
放電器内に清掃部材検知のための検知手段を設けるた
め，装置自体のコストが高くなり，また，コロナ放電器
内に検知手段設置のための空間を確保しなければならな
いため，装置の小型化を阻害するという不具合がある。

また，従来の第２の方式にあっては，清掃部材をコロ
ナ放電器内の端部から端部まで確実に移動させなければ
ならないため，モータには清掃部材のスタート時から最
大の駆動力を充分に長い時間付加する。その結果，清掃
部材が移動してコロナ放電器内の端部に達してからも，
不必要に大きな駆動力が清掃部材に加わるため，清掃部
材の歪み，ワイヤのプーリからの外れ等の不具合があ
る。

更に，従来の第３の方式にあっては，モータに加わっ
た加負荷により増加した電流値を検出することによって
制御するため，上記電流値検出のための電流検出回路が
必要となり，装置自体のコストアップを招来する。ま
た，コロナ放電器内における清掃部材の移動の途中にお
いて何らかの原因によりモータに対する負荷が大きくな
った場合，電流検出回路は，清掃部材がコロナ放電器内
の端部に到達したとの誤検知を行い，その時点でモータ
を逆回転させてしまう。その結果，もし電流検知回路が
正転時（往動時）に誤検知すると，清掃部材はコロナ放
電器の中間部においてモータが逆転し，復動してしまい
未清掃の部分が残存し，コロナ放電器内の清掃処理を不
完全なものにする恐れがある。反対に電流検知回路が逆
転時（復動時）に誤検知すると，清掃部材はコロナ放電
器の中間部においてモータが停止する結果，清掃部材も
コロナ放電器の中間部において停止するため，複写工程
における感光体に対する正常な帯電処理が阻害される恐
れがある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり，センサ等
の清掃部材位置検知手段或いは電流検知回路を設けるこ
とによる装置自体のコストアップ及び装置の大型化を回
避し，また前記清掃部材に不必要な駆動力が付加される
ことによる清掃部材にの歪み或いはワイヤーのプーリか
らの外れ等を防止し，更には上記電流検知回路の誤検知
に基づく清掃処理或いは帯電処理に対する悪影響を回避
するコロナ放電器の清掃装置を提供するものである。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために，放電を行う放
電電極と，前記放電電極を囲むシールド部材とから構成
されるコロナ放電器において、前記放電電極及びシール
ド部材に、各々摺接して，それらを清掃する部材を一体
的に形成している清掃部材と，前記清掃部材を適所に接
続し，前記コロナ放電器に沿って軸支された一対のプー
リに張架された駆動ワイヤと，前記プーリを回転駆動す
ることにより前記駆動ワイヤに接続されている清掃部材
を前記放電電極に沿って往復移動させる正逆点可能なモ
ータと前記モータの駆動力を，その駆動時間に応じて変
化させる制御手段とを有し，例えば，前記モータに対す
る印加電圧のデューティを変化させる制御手段により，
前記モータの駆動開始時においては通常時より印加電圧
を大きくし，前記モータの駆動停止時においては通常時
より印加電圧を小さくする制御を行うコロナ放電器の清
掃装置を提供するものである。

〔作用〕

本発明によるコロナ放電器の清掃装置は，コロナ放電
器に対して清掃処理を行う清掃部材を駆動するモータの
駆動力を，その駆動時間に応じて変化させる。

例えば，前記モータに対する印加電圧のデューティを
変化させる制御手段により，前記モータの駆動開始時に
おいては通常時より印加電圧を大きくし，前記モータの
駆動停止時においては通常時より印加電圧を小さくす
る。

〔実施例〕

以下，本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

第２図Ａは本発明のコロナ放電器の清掃装置の一部省
略平面図であり，第２図Ｂは清掃部材がホームポジショ
ンに位置しているときの一部省略平面図であり，第２図
Ｃは上記コロナ放電器の長手軸に対して直角な平面で放
電器及び清掃部材を切断した断面図である。上記の説明
図において，細いワイヤから構成され，感光体（図示せ
ず）に対して帯電処理を行う放電電極200と，前記放電
電極を囲んで配置された断面コ字状の薄板金（但し，底
面には長手方向に大きな窓が穿設されている）より構成
され，上記放電電極の放電特性を感光体に対して均一化
するシールド部材201と，前記シールド部材201の前後端
に，それぞれ支持され，前記放電電極200をその間に張
架している絶縁体より成るエンドブロック202,203と、
前記エンドブロック202内部に固着され，後述する清掃
部材をシールド部材201内において駆動するための可逆
回転モータ204と，該可逆回転モータ204の回転駆動力を
外部に伝達するする可逆回転モータ204の回転軸に固着
されているウオームギア205と，前記エンドブロック202
内において回転可能に軸支されており，該ウオームギア
205と噛合されるウオームホイール206と，該ウオームホ
イール206と一体に形成され，或いは接続されているプ
ーリ207と，該プーリ207と対となる前記エンドブロック
203内に設けられた支持部材208に回転可能に軸支されて
いるプーリ209と，前記プーリ207及びプーリ209に巻
回，張設され，図面において左右方向に移動可能な駆動
ワイヤ210と，該ワイヤ210の両端を各々固定連結するフ
ック部211,212をその側部に設けているクリーナ支持部
材213と，前記駆動ワイヤ210に対して所定のテンション
を付加するため，プーリ209の支持部材208に係止されて
いるスプリング214,215と，前記クリーナ支持部材213の
中央部に設けた４個の柱部216に各々接着支持されて，
放電電極200を清掃するクリーナパット217と，クリーナ
支持部材213の両端でシールド部材201と対向する面に設
けた立上がり部218に接着支持されているシールド部材2
01の内側を清掃するクリーナパッド219とから構成され
ている。

従って，クリーナ支持部材213の断面外径は，略シー
ルド部材201の断面内径に等しく，前記シールド部材201
のコ字状底辺に穿設した窓の両側辺がクリーナ支持部材
213の底面下面に突出した端部に形成した溝に嵌合し，
それらが，クリーナ支持部材213の傾斜したままでの移
動を案内する。上記クリーナパッド217,219の材質は，
フェルト，発砲ウレタン，クラリーノ（商品名），植毛
材等の弾性体が適している。

また第２図Ｂは，クリーナ支持部材213が，ホームポ
ジションに位置した状態を示しており，エンドブロック
202の突出部220及び突出部221がストッパとしてクリー
ナ支持部材の側面に当接しているが，その際ストッパの
長さが,220＞221となっているため，クリーナ支持部材2
13が図示のよう傾斜した状態を維持して停止し，放電電
極200とクリーナパッド217とが非接触状態となる。これ
は放電電極200をシールド部材201内側の調整された位置
に確実に維持し，感光体に対する放電特性を常に均一
に，且つ安定させるためである。

第１図は本発明における制御を行うための回路図であ
る。複写機各部からの信号を入力して，入力信号をデー
タバスへ送り出す入力インターフェース（図示せず）
と，複写機各部における制御処理を行うためのプログラ
ムが格納されているROM（図示せず）と，該ROMの格納プ
ログラムに従って各種の処理を実行するCPU（図示せ
ず）と，該CPUによって処理された結果やデータを記憶
するRAM（図示せず）と，外部に対する制御指令等の所
定のフォーマットで各部に出力する出力インターフェー
ス（図示せず）とから構成されている制御部100と，上
記清掃部材をコロナ放電器内にて駆動するDCモータ204
のドライバーとしての役割を果たすトランジスタ101,10
2,103,104と，前記制御部100からの出力をインバートす
るインバータ105,106と，上記モータ204を時間制御する
PWMタイマー107と，該PWMタイマー107の出力と制御部10
0からの出力を受けAND制御するAND回路108,109とから構
成されている。

以上の構成において，その動作を第３図，第４図の動
作説明図，第５図のタイミングチャート，第６図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。

第２図Ａにおいて，モータ204の起動によってウオー
ムギア205が出力軸側からみて反時計方向に回転して，
これに噛み合うウオームホイール206及びプーリ207を反
時計方向に回転させると，駆動ワイヤ210に連結された
クリーナ支持部材213が第２図Ｂに示すホームポジショ
ンから離れ，図において右方向に移動を開始する。この
とき，駆動ワイヤ210の端部はクリーナ支持部材213の長
手方向中央位置を同方向に１だけ外して（第３図参照）
突設したフック部211及びフック部212に係止され，その
部分でクリーナ支持部材213を引っ張るので第３図にお
いて駆動ワイヤ210が矢印Ａ方向に引っ張られるとクリ
ーナ支持部材213にトルクが働いて反対側に∠θ_１だけ
傾斜し，そのため，各クリーナパッド217は放電電極200
を挟み込んだ形で放電電極200に接触した状態で摺動
し，これを清掃する。またシールド部材４の内面も，同
様にクリーナパッド219が清掃することになる。

以上の動作により放電電極200とシールド部材201を同
時に清掃することが可能となる。

その後，クリーナ支持部材213がエンドブロック203側
に到達した後，モータ204が逆回転して，クリーナ支持
部材213が矢印Ｂ方向（第４図参照）に復動するが，こ
のときは前記往動の場合と同じ動作により，クリーナ支
持部材213が往動時とは逆の傾斜状態となり，第４図で
示す通り，∠θ_２だけ傾斜して移動し，クリーナパッド
219によってシールド部材201の内面を摺擦，清掃する一
方，クリーナパッド217は放電電極200と殆ど非接触状態
を維持したまま移動する。

上述のクリーニング支持部材213の往復移動に当た
り，クリーナ支持部材213の底辺下面に突出した脚部に
形成した溝（図示せず）に，シールド部材201の底辺に
穿設した窓（図示せず）の両側辺が嵌合し，該部分がク
リーナ支持部材213の往復動を円滑に案内し，クリーナ
パッド219がシールド部材201内面に緩やかに摺接して支
えることがないように誘導する。第２図Ｂに示すホーム
ポジションに戻ったクリーナ支持部材213の側面にはエ
ンドブロック202に設けた突出部220,221が当接してクリ
ーナ部材213の傾斜角度を修正し，クリーナ支持部材213
の各クリーナパッド217と放電電極200との接触を完全に
解除して，放電電極200の位置を所定の場所から外れな
いようにし，コロナ放電が常に同一条件の下で行われ，
感光体に対する均一な帯電が施されるようになってい
る。その際，駆動モータ204の一サイクル動作，即ちク
リーナ支持部材213が往動してから復動するタイミング
及びホームポジションで停止するタイミングは，制御部
100からの制御信号を受けたPWMタイマー107によって設
定される。

次に，制御部100からの制御信号によりAND回路108,10
9を介してPWMタイマー107からPWM信号が出力され，且つ
PA−０はＨレベル,PA−１がＬレベルにセットされる
と，トランジスタ101,104がONにセットされ，第１図に
示すように電流はI_A方向に流れ，モータ204は正転方向
に回転する（601）。同時に第５図の清掃動作１サイク
ルを示したタイミングチャートに示すように電圧印加の
デューティを100％として駆動力を100％によりモータ20
4を正転させる（602）。次にモータ204の駆動時よりt₁
時間（第５図参照）経過したか否かを判断し（603），
モータ204の駆動時よりt₁時間経過した場合には，モー
タ204に対する電圧印加のデューティを80％に低下させ
て継続してモータ204を正転させる（604）。更に、t₁時
間経過時からt₂時間（第５図参照）経過したか否かを判
断し（605）,t₁時間経過時からt₂時間経過している場合
には，モータ204に対する電圧印加のデューティを30％
に低下させて継続してモータ204を正転させる（606）。
その後，更にt₂時間経過時からt₃時間（第５図参照）経
過しているか否かを判断して（607）,t₂時間経過時から
t₃時間経過している場合にはPA−０をＬレベルにして，
駆動モータ204を停止させる（608）と共にモータ204に
対する電圧印加のデューティを０％にする（609）。こ
のように徐々に時間に対応させてモータ204に対する駆
動力を減少させていくので清掃部材は第５図に示したt₃
の間にコロナ放電器の端部に到達しているか或いは未だ
到達していないとしても，駆動力が小さいため，清掃部
材の歪み或いはワイヤのプーリからの外れ等の不具合は
回避することができる。

その後，モータ204の停止状態にあたるt₄時間（第５
図参照）経過後，同時に制御部100からの制御信号によ
りPWMタイマー107からAND回路108,109を介してPWM信号
が出力され，且つ上記の場合とは逆にPA−０はＬレベ
ル,PA−１がＨレベルにセットされると，トランジスタ1
02,103がONにセットされ，第１図に示すように電流はI_B
方向へ流れ，モータ204は逆方向に回転する（611）。同
時にモータ204に対する電圧印加のデューティを100％と
してモータ204を逆転させる（612）。次にモータ204の
駆動時よりt₅時間（第５図参照）経過したか否かを判断
し（613），モータ204の駆動時よりt₅時間経過した場合
には，モータ204に対する電圧印加のデューティを80％
に低下させて継続してモータ204を逆転させる（614）。
更に,t₅時間経過時からt₆時間（第５図参照）経過した
か否かを判断し（615）,t₅時間経過時からt₆時間経過し
ている場合には，モータ204に対する電圧印加のデュー
ティを30％に低下させて継続してモータ204を逆転させ
る（616）。その後，更にt₆時間経過時からt₇時間（第
５図参照）経過しているか否かを判断して（617）,t₆時
間経過時からt₇時間経過している場合にはPA−１をＬレ
ベルにして駆動モータ204を停止させる（618）と共にモ
ータ204に対する電圧印加のデューティを０％にする（6
19）。上記動作において，清掃部材はt₇の間にホームポ
ジションに戻り，該清掃部材による清掃動作の１サイク
ルが終了する。

上記実施例では、PWM信号の出力素子としてPWMタイマ
ーを使用しているが，制御部100内部に内蔵されている
タイマー等を利用することにより制御部100の出力イン
ターフェースより上記PWM信号を出力するようにすれ
ば，更なるコストの低減を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り，本発明によるコロナ放電器の清掃
装置によれば，清掃部材を前記放電電極に沿って往復移
動させる正逆転可能なモータの駆動力を，その駆動時間
に応じて変化させる制御手段を有し，例えば，前記モー
タに対する印加電圧のデューティを変化させる制御手段
により，前記モータの駆動開始時においては通常時より
印加電圧を大きくし，前記モータの駆動停止時において
は通常時より印加電圧を小さくする制御を行うため，セ
ンサ等の清掃部材位置検知手段或いは電流検知回路を設
けることによる装置自体のコストアップ及び装置の大型
化を回避し，また前記清掃部材に不必要な駆動力が付加
されることによる清掃部材の歪み或いはワイヤのプーリ
からの外れ等を防止し，更には上記電流検知回路の誤検
知に基づく清掃処理或いは帯電処理に対する悪影響を回
避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明のコロナ放電器の清掃装置の動作制御
を行う回路の説明図であり，第２図Ａは，本発明を応用
したコロナ放電器の清掃装置の一部省略平面図であり，
第２図Ｂは，第２図Ａにおいて清掃部材がホームポジシ
ョンにあるときの一部省略平面図であり，第２図Ｃはコ
ロナ放電器の長手軸に対して直角な平面で，コロナ放電
器及び清掃部材を切断して示す断面図であり，第３図
は，清掃部材の往動状態を示す部分平面図であり，第４
図は清掃部材の復動状態を示す部分平面図であり，第５
図は本発明の動作を示すタイミングチャートであり，第
６図は本発明の動作を示すフローチャートである。 符号の説明 100……制御部,101〜104……トランジスタ 105,106……インバータ 107……PWMタイマー 108,109……AND回路 200……放電電極,201……シールド部材 202,203……エンドブロック 204……駆動モータ 210……駆動ワイヤ,213……クリーナ支持部材 217,219……クリーナパッド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電を行う放電電極と、前記放電電極を囲
   むシールド部材とから構成されるコロナ放電器におい
   て、 前記放電電極およびシールド部材に、それぞれ摺接し
   て、それらを清掃する部材を一体的に形成している清掃
   部材と、 前記清掃部材を適所に接続し、前記コロナ放電器に沿っ
   て軸支された一対のプーリに張架された駆動ワイヤと、 前記プーリを回転駆動することにより前記駆動ワイヤに
   接続されている清掃部材を前記放電電極に沿って往復移
   動させる正逆転可能なモータと、 前記モータの駆動力を、その駆動時間に応じて変化させ
   る制御手段と、 を備え、 前記制御手段は、前記モータに対する印加電圧のデュー
   ティを変化させることにより、前記モータの駆動開始時
   においては通常時より印加電圧を大きくし、前記モータ
   の駆動停止時においては通常時より印加電圧を小さくす
   ることを特徴とするコロナ放電器の清掃装置。