JPH01102579A - コロナ放電装置 - Google Patents

コロナ放電装置

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JPH01102579A
JPH01102579A JP62261479A JP26147987A JPH01102579A JP H01102579 A JPH01102579 A JP H01102579A JP 62261479 A JP62261479 A JP 62261479A JP 26147987 A JP26147987 A JP 26147987A JP H01102579 A JPH01102579 A JP H01102579A
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discharge wire
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Akihiro Kashiwabara
昭弘 柏原
Takaharu Yonemori
米盛 隆治
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ1発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は1画像形成?を置におけるコロナ放電装置に関
する。
〔従来の技術〕
電子写真プロセスによる複写機、レーザビームプリンタ
等の画像形成装置は、高品質の画像が高速に得られるた
め利用分野が極めて広い、特にレーザビームプリンタは
コンピュータの端末プリンタとして、近来0A11の一
つとして脚光を浴びている。
この種の画像形成装置においては、静電像担持体の帯電
処理・除電処理を行うため、シールドケース内に放電ワ
イヤ・グリッドワイヤが配置されたコロナ放電器が用い
られる。一方画像形成装置内には、空気中のほこり、コ
ロナ放電によるコロナ生成物、転写紙粉、トナーなどが
飛散し、これ等が上記のワイヤ・シールド板に付着し、
その汚れが著しい場合には、異常放電や不均一コロナ放
電により異常画像が出たり、或は放電器がその機能をな
くする場合も生じる。
以」二の問題を解決する手段として、従来、帯電装置の
帯電用ワイヤ・除電用ワイ−17(以下放電ワイヤとい
う)を一定の複写枚数毎に、自動的に送り出し拳巻き取
りして新しいワイヤ部分と張線交換する方式のものが公
知である(米国特許第3.499.143号・実開昭4
7−9433号Φ特開昭50−34542号明細書参照
)。
また、放電ワイヤ・シールドケース等を、往復移動する
パッド等の清掃部材で清掃するものも知られている(例
えば米国特許第3,875,407号明細書)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、前者の方式では放電ワイヤの張線交換時機、
後者の方式では清掃の時機が特定しない、最も常識的に
は複写枚数でその時機を設定することが考えられる。し
かし画像形成装置の設置場所の環境、装置機能のばらつ
き等により適正ではない。
即ち設定枚数に達すれば、未だ画質的に問題がないのに
、ワイヤを交換したり、または清掃作動を自動的に行う
ので、前者では放電ワイヤの無駄、後者では放電ワイヤ
及び清掃部材の劣化を来たす。
反対に画質的に問題があるのに1作動しないでコピー画
質を低下する等の不都合がある。
本発明は、そのような問題点を解決して、常に適正な時
機に放電ワイヤの交換またはその清掃を行わせることを
目的とする。
口1発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕   、本発明は、コ
ロナ放電により被放電体表面を帯電又は除電するコロナ
放電装置で、しかも放電ワイヤを移動させて新しいワイ
ヤ部分に交換し、若しくは清掃部材を移動させて放電ワ
イヤを清掃するように駆動する駆動手段を有するものに
おいて、該放電ワイヤの電流若しくは電圧を検知する手
段と、該検知値と予め設定された画質低下許容限界基準
値とを比較し、該検知値が基準値に達したとき、前記駆
動手段に駆動信号を出力する手段とからなるコロナ放電
装置である。
〔作 用〕
放電ワイヤまたはシールド板の電流若しくは電圧値を検
知して画質レベルを判断し、その検知値を予め設定した
基準値と比較し、その基準値に達したとき、該比較手段
から放電ワイ欠の交換または清掃部材の駆動手段に駆動
信号を出して、該放電ワイヤの交換または清掃を行うも
のである。
また、ワイヤの張替交換手段と1.固定清掃部材による
ワイヤ清掃手段を併備し、始めの駆動信号によりワイヤ
を移動させて固定清掃部材で清掃した後、再び前記の検
知を行ってなお且放電ワイヤの損傷で画質低下許容限界
基準値に達しておれば、ワイヤを張替交換するものであ
る。
〔実施例〕
第7図はコピー枚数X(横軸)と画質と放電ワイヤの電
圧(縦軸)との相関を表わすグラフである。即ちコピー
枚数Xが増えるに従って放電ワイヤは汚れてインピーダ
ンスが増加し放電ワイヤ電圧も上る。放電ワイヤの汚れ
に従って画質も低下する。
そこで各画像形成装置に対し、コピー開始初期の放電ワ
イヤ電圧値Y0、画質低下許容限界時の電圧値Yを実験
により設定する。
そして放電ワイヤの電圧がYに達したとき、ワイヤの送
り出し交換型のものであれば放電ワイヤの新しい部分を
繰出してシールド板内に張線すれば、放電ワ゛イヤの電
圧は初期のY、に戻る。
放電ワイヤを清掃部材で清掃する型のものであれば、そ
の清掃を行って汚れを落して初期電圧値yoに戻す。
なお該グラフは、例えば主として84判のコピーを行っ
た場合の枚数0−Xtと1例えばA4判のコピーを主と
して行った場合の枚数X1−X2とは限界電圧値Yに達
する枚数が異なり、さらに例えば85判の場合はさらに
枚数が多い状−態(X2−X3)を例示する模式図であ
る。
第8図は画質劣化の目安として放電ワイヤの電流を利用
する場合を表わすグラフである。
コピー枚数X(横軸)が増えることにより、ワイヤが汚
れインピーダンスの増加で電流(縦軸)が下る。そこで
画質低下許容限界電流値Y′を実験により設定し、その
値Yになったとき放電ワイヤの送り出し交換、または放
電ワイヤの清掃を行うものである。
なお放電ワイヤに代えて帯電器のシールド板から電圧ま
たは電流の値を検出することもできる。即ち帯電器を本
体から絶縁してシールド板をアースに落とし、シールド
板・アース間で、電流(圧)検出器により電流または電
圧を検出する。
第9図は静電像担持体(感光ドラム等)の表面電位V(
縦軸)に対する帯電器電流ILA(横軸)と印加電圧k
V(縦軸)を、初期と10万枚コピー後を比べてみたグ
ラフである0図かられかる°ように、ドラム表面の必要
電位を400vとするとき。
lO万枚コピー後の放電ワイヤの電流は初期電流よりA
だけ小さい。
また放電ワイヤへの印加電圧はlO万枚コピー後の電圧
は初期の電圧よりBだけ大きい。
この実験データによりワイヤ汚れにともないインピーダ
ンスが増大して、放電ワイヤに印加する電圧は上り、電
流は下ることがわかるもので、前述の画質低下許容限界
値をワイヤ印加電圧・電流で得ることが可能である。
、以上は本発明の詳細な説明するもので、以下本発明の
具体的構成を例示する。
実施例1 第1図〜第6図は放電ワイヤ移動交換型帯電器の一例と
して本出願人の特願昭1112−103858号発明を
例示するもので、第1図の第2図は着脱式ワイヤカート
リッジlを画像形成装置(複写機)内の帯電器本体2に
取付けた状態を示したもので、帯電器本体2は前ブロッ
ク3と給電部5をもつ後ブロック4と、その両ブロック
3Φ4の両側面間に取付けたシールド板6から成る0両
ブロッ久3・4に設けた位置決めピン7・8を、複写機
本体の前後の側板9・lOの対応孔に嵌合位置決めさせ
、ビス11によって固定して、帯電器本体2を複写機本
体に装着させる。
12は上記の後ブロック4に取付けた後プーリで、導電
性の材質(例えば黄銅等)でできており、ワイヤの方向
変換を行うとともに給電部5と一体になっている。13
は前後のブロック3・4に設けたワイヤの位置を調節す
るコマで、小径プーリ15を支持し、その円周溝に放電
ワイヤ14が案内され、ワイヤの巻取りに従動回転する
その小径プーリを軸受けしたコマ13をねじ16の回転
でブロック3・4のガイド穴17に沿って上下させてコ
マ13の高さ位置の調節を行う、18は前ブロック3に
固着した箱状のカートリッジ受体で、その中に駆動モー
タ(例えばステッピングモータ)Mを配置し、給電コー
ド19・コネクタ20・電源コード21を介して本体か
ら給電される。上記駆動モータMは図示しないエンコー
ダが内蔵され、モータ回転数をカウントすることができ
る。もちろん、上記エンコーダはモータの外にあっても
よい、18aはワイヤカートリッジ係1ヒ部材である。
第3Φ4図において、22はワイヤ14のテンションを
調節するトルクリミッタ、23はトルクリミッタ22の
トルクを伝達する軸で、その先端部はロカットされてい
る。24は前記モータMの軸に取付けた駆動ギヤ、25
はそのモータ22の軸受で、以上の部材は受体18内に
おいて前ブロック3に配・置される。
第5@6図はワイヤカートリッジの拡大図を示すもので
、箱体29とこれにビス止め31された密封蓋30から
成るハウジング内に、放電ワイヤの送り出し手段と巻き
取り手段が平行する軸32・33上に設けられる。送り
出し手段は所要量のワイヤ14を巻いたプーリ34で、
その輌33には前記のトルクリミッタ22のDカット軸
23に嵌合するD形式35を有する。
ワイヤ巻き取り手段は、軸33にプーリ36・ギヤ37
・ラチェット38を取付け、そのラチェット38に爪3
9を係合させて、プーリ36を反時計方向にのみ回転さ
せる構成とする。その爪39の図示例はハウジング箱体
29と一体形成した弾性部材(モールドバネ)である、
40は箱体29に軸41で取付けたテンショナアームで
、その一端にテンションプーリ42を取付け、そのアー
ム40と箱体29との間に張設したバネ43で、両プー
リ34・36に巻掛けたワイヤ14の弛みをとるもので
ある。
44は放電ワイヤ引き出し防止部材で、M2Oと一体に
設けられ、D形突起44aが、前記のプーリ軸32に設
けたD形の穴35に嵌合して、プーリ34の回転を止め
ている。45・46は箱体29の帯電器本体2に面する
側に設けたワイヤ14の引出用開口と引込用開口、47
はプーリ34から開口45・46、テンションプーリ4
2を経てプーリ36に巻掛けられたワイヤ14に、開口
45・46間の箱体外側において取付けたワイヤ引き出
し部材で例えばテープを輪状に形成したものである。
ワイヤカートリッジは、帯電器本体2に取付けない場合
は第5・6図の状態にあるもので、送り出し側のプーリ
34はD形の突起44a・穴35の嵌合で回り止めされ
1巻き取り側のプーリ36はラチェット38・爪39の
係止で時計方向に回転を止められて、ワイヤ14の引き
出しが防1トされ、ワイヤ14はテンションプーリ42
により弛みなく両プーリ34−36間に巻き掛けられて
いる。
つぎにワイヤカートリッジlを帯電器本体へ装填する手
順を説明する。第3図に示すように帯電器の前ブロック
3のカートリッジ受体18に対して、ワイヤカートリッ
ジlをその蓋30を下にして下方から差し込むと、カー
トリッジ受体18の係止部材18aがカートリッジのM
2Oの下面を第1図のように弾性的におさえる事によっ
て、帯電器本体2の前ブロック3に対してカートリッジ
1が固定される。
このとき第5・6図の巻き取りプーリ34の軸32のD
形式35と、箱体29に設けた穴50が、それぞれ第4
図の本体側のDカット、軸23とモータ軸受25に嵌合
し、駆動ギヤ24と巻き取りプーリ軸上のギヤ37がか
み合って駆動手段が結合する。またカートリッジ1のス
トッパ部材44は本体側のDカット軸23に押し出され
て第1図に示すようにたわんだ状態になる。
この状態で第3図で見られる様にワイヤ引き出しテープ
47を指でつまんでワイヤ14を送り出しプーリ34か
ら、U形に引き出し、帯電器本体の後ブロック4の電極
プーリ12に掛ける。同時に、高さ調整用プーリ15の
溝へワイヤを係合させ、テープ47を取り外す、ワイヤ
14はカートリッジl内のテンショナ28によって適宜
な張力がかけられ、電荷を印加出来る帯電器本体の構成
が完了する。後に、ドラム放電電荷量を調整するには、
第1図の調整ネジ16で小径プーリ15を上下させ、ワ
イヤ14の上下方向微調整を行い、ワイヤ14と像担持
体との距離を変えて随時行うことが可使である。
第10図は上記例の帯電器2に1本発明を適用した場合
のブロック図を示すもので、帯電装置2から電圧計70
によってワイヤ印加電圧Vを検知し、コンパレータ71
で上記T、!:CPU72からの規準値(規定印加電圧
V)とを比較し、V≧Vのとき、ドライバー73によっ
てモータMがONされ、新しいワイヤが送り出される。
モータの回転数nはエンコーダ74によってカウントさ
れ、その1回転のワイヤ送り量p X n≧見のときモ
ータMはOFFされ゛る。ワイヤの送り出し回数Nはメ
モリ75にメモリされ1回のワイヤ送り出しの必要電文
とワイヤの送り出し回数Nの積が総ワイヤ長1×N≧L
となると、ENDとなり表示部76によってユーザにワ
イヤ無し表示がなされる。
該比較手段71からの信号で、放電ワイヤ送り手段lの
モータMが給電されて回転し、プーリ34に巻かれてい
るワイヤ14をプーリ36に巻き取り、該プーリ34−
36、後ブロック4側のプーリ12の間にU形に懸張さ
れていた放電ワイヤ12を、新しいワイヤ部分と張り替
えると、シールド板6116内・に汚れのない新しい放
電ワイヤ14が懸張されることによって、印加電圧は初
期電圧Y、に復することができる。
なお上記1回の張り替えに必要とする送り出し電文、プ
ーリ34に巻かれた総ワイヤ長り、モータMの1回転に
よるワイヤ送り量p、該モータの回転数n、帯電器ワイ
ヤの送り出し回数Nの相互間の演算回路■を第11図フ
ローチャートに示すように定義する。
ワイヤ汚れを検知すると(コピー枚数X万枚毎、毎日作
業始め、作業中画質低下のおそれを生じたとき等)第1
1図フローチャートのステップ■でワイヤ送り出し回数
Nは零に、ステップ■でモータ回転数nは零にリセット
される。
ステップ■でワイヤ印加電圧Vがワイヤ汚れの許容限界
印加電圧y (v)に達したか否かを判断し、v<Vの
ときはENDとなる。V≧VのYESのときは、ステッ
プ■でワイヤ送りモータMをONさせる。ステップゆで
1回のワイヤ送り出しの必要141に達したか否かを判
断する。すなわちモータMが1回転したときのワイヤ送
り出しNpとモータの回転回数nの積が、1回のワイヤ
送り出しの必要電文に達していないときには、ステップ
lに行き、該モータを回転させつづける。そしてカウン
トアツプして、■の上流にもどる。1回のワイヤ送り出
し電文に達したときには、ステップ■に進みモータMを
OFFする。
即ち放電ワイヤ14の新しい部分が張線され、その電圧
はY、になり画質レベルが復活するので、その動作完了
信号でコピー開始を可能とする。
ステップ■では該ワイヤが残量無し時のワイヤ送り回数
か否かを判断する。すなわち、1回のワイヤ送り出しの
必要電文と、ワイヤ送り出し回数Nとの積が総ワイヤ長
りより短ければステップ■に行きカウントアツプして■
の上流へもどる。ワイヤの送り出し電文が総ワイヤ長り
になるとENDになる。
第1〜6図例は着脱式ワイヤカートリッジ型の構成例で
あるが、ワイヤ送り出し巻取り機構を帯電器2と一体構
成することもある。
実施例2 上記例は、放電ワイヤlOの印加電圧値を検知する場合
であるが、その電流を検知して第8図の基準値Yに低下
したとき、上記例の要領により張isえを行うことがで
きる。
実施例3 第14図は、放電ワイヤ14を固定し、清掃部材55を
往復移動させる帯電器2に、本発明を実施した例である
前後のブロック2・3の側面に取付けたシールド板6・
6間に電気絶縁物製の清掃部材ホルダ58を、シールド
板6に沿って放電ワイヤ14の張線方向に移動自在に設
ける。
そのホルダ58にプラスチックスポンジ等の清掃部材5
5を、放電ワイヤ14を囲んで取付ける。必要に応じシ
ールド板に面しても清掃部材をホルダ58に取付ける。
ホルダ58のシールド板6の側面からの突出部58aに
索条59を固定し、プーリ60〜62を介し放電ワイヤ
14と平行に無端状に懸回して巻取りドラム64に索条
59の両端部を@きつけてその各端を該ドラム64に固
定する。
巻取りドラム64の軸は正逆回転可能なモータM1と、
直接あるいは変速機構を介して連結されモータM1の回
転によりドラム64が回転し、その正回転により索条5
9の一方をドラム64に巻き取り他方を巻戻して、ホル
ダ58・清掃部材55を矢示A方向にワイヤ14に摺擦
移動させ、ドラム64の逆回転により清掃部材は、矢示
B方向に摺擦移動する。65はプーリ軸受はブラケット
、66は帯電器2を複写機本体に取付ける案内レール板
、67は帯電器を着脱するためのつまみである。
上記の構成においてモータMlのON・OFFのタイミ
ングを、第7図の放電ワイヤ電圧V又は第8図の放電ワ
イヤ電流Iに求めれば、すで、に説明した同様の方法で
清掃部材55を摺擦移動させ、放電ワイヤの自動清掃が
可能となる。
上記の索条による構成の他、送りねじを可逆モータM1
で回転させて清掃部材ホルダを往復移動させてもよい。
実施例4 以上の実施例においては、放電ワイヤの汚れが検知され
ると、常にその張線替え、または清掃部材による清掃を
行うものである。従って清掃すれば放電ワイヤは未だ十
分使用できる場合でも新しいワイヤ部分と交換する不経
済がある。
本実施例はこの不経済を除去するもので、前記第1〜6
図のようにワイヤ移動張替可能な装置において、第12
図に示すように清掃部材55をカートリッジ1のワイヤ
送り出し部と巻取り部に設け、ワイヤ送り出し巻取り駆
動装置56を正逆巻取り可能に構成する。帯電器2の他
部分は第2図と同様である。
そして前述の検知値が基準値に達した時、放電ワイヤ1
4を帯電器内に張られていた長さ図の場合は右側の清掃
部材55□の内端55aと左側の清掃部材55の外端5
5bの間の長さIllだけ往復移動させて複数回清掃部
材55で摺擦し、ワイヤ汚れをクリーニングする。これ
により検知値が基準値より下った場合(画質レベルが復
活した場合)は、また同じ部分のワイヤを使う。
上記のクリーニングをしても検知値が基準値より下らな
いほどワイヤが劣化した場合には、第1図例と同様に装
置56により新しいワイヤ部分を送り出して張線替えを
行うものである。
上記の構成により、ワイヤカートリッジの耐久性は第1
図実施例に比べ数倍のびることになる。
上記の清掃部材55は、図示のように帯電器本体内に限
らず、カートリッジl内、またどれか1個55凰でもよ
い、この場合はその清掃部材551の内端55aからプ
ーリ12を回り前ブロック3の内端31までの長さ皇2
が送り出し電文となる。
第13図はこの実施例のフローチャートを示す、なお演
算回路■にワイヤのクリーニング回数m、設定クリーニ
ング回数Mを設定する。
スタートにより、ステップ■でワイヤのクリーニング回
数mと、ワイヤ送り出し回数Nが零にリセットされる。
■では、モータの回転回数nを零にリセットする。■で
はワイヤ印加電圧Vがワイヤ汚れの許容限界基準印加電
圧V (Y)に達したか否かを判断する。ここで電圧V
に達しないときはENDになる。限界電圧Vに達したと
き■に進み。
モータをフォワード方向すなわちワイヤを送り方向に回
す、■では1回のワイヤ送り出しの必要な量9.(前記
の11また!L2)に達したか否かを判断する。必要な
電文に達したならば■でモータが逆転し、ワイヤを上記
と反対の方向に巻戻す、■の判断で、フォワード方向に
送った量と同じだけバック方向に巻戻したならば■に進
みモータをOFFする。
このワイヤ往復によるワイヤ清掃の回数が設定した回数
Mに達すると、■に進み再びワイヤ印加電圧マが基準電
圧Vに達したか否かを判断する。
ワイヤ往復によりクリーニングが達成されていればEN
Dになるが、達成されてもワイヤの損傷で初期電圧yo
に戻らない場合は@に進み、ワイヤを張替える。0−■
のフローチャートの説明は第11図のステップ■からの
それと同様である為省略する。
ハ1発明の詳細 な説明したように、放電ワイヤまたはシールド板の汚れ
によるインピーダンス変化に基〈その電圧または電流の
変化から画質レベルを判断し。
該電圧Φ電流の値が画質低下許容限界値に達したとき、
放電ワイヤの張線交換またはワイヤ清掃を行う構成であ
るから、先に記載したような不必要なワイヤの交換また
は清掃を行う不経済を解消する。従って画像形成装置の
設置場所の環境、装置側々の41I+能ばらつきに拘ら
ず放電ワイヤの適正保持が行われ、常に良質コピーの画
像が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用する放電ワイヤ移動交換型帯電器
の一例を示す側面図、第2図はその平面図、第3図はそ
の巻取駆動機構部の側面図、第4図はその平面図、第5
図はそのワイヤカートリッジの拡大平面図、第6図はそ
の正面図、第7図はコピー枚数と画質と放電ワイヤの電
圧との相関を表わすグラフ、第8図は画質劣化の目安値
として放電ワイヤの電流の利用を表わすグラフ、第9図
は静電像担持体の表面電位に対する帯電器電流と印加電
圧を初期と10万枚コピー後で比べたグラフ、第10図
は第1図の帯電器に本発明を適用した場合のブロック図
、第11図はそのフローチャート、第12図は第1図構
成の帯電器に放電ワイヤ清掃手段を付加し、先ず該ワイ
ヤの清掃、その清掃で画質が復活しない場合にワイヤの
張線交換を行う本発明の実施例の帯電器の平面図、第1
3図はそのフローチャート、第14図は放電ワイヤ固定
、清掃部材移動型に本発明を適用する場合の帯電器の斜
視図。 1・・・ワイヤカートリッジ、2・・・帯電器、5・・
・給電部、6・・・シールド板、14・・・放電ワイヤ
、34・・・ワイヤ巻取リプーリ、36・・・ワイヤ巻
取リプーリ、M・・・モータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、コロナ放電により被放電体表面を帯電又は除電する
    コロナ放電装置で、しかも放電ワイヤを移動させて新し
    いワイヤ部分に交換し、若しくは清掃部材を移動させて
    放電ワイヤを清掃するように駆動する駆動手段を有する
    ものにおいて、該放電ワイヤの電流若しくは電圧を検知
    する手段と、該検知値と予め設定された画質低下許容限
    界基準値とを比較し、該検知値が基準値に達したとき、
    前記駆動手段に駆動信号を出力する手段とを有するコロ
    ナ放電装置。 2、放電ワイヤの電流、電圧の検知をコロナ放電装置の
    シールド部材から検知する手段を有する特許請求の範囲
    第1項記載のコロナ放電装置。 3、放電ワイヤが固定で、清掃部材が往復移動する手段
    を有する特許請求の範囲第1項記載のコロナ放電装置。 4、コロナ放電により被放電体表面を帯電又は除電する
    コロナ放電装置において、 放電ワイヤを新しいワイヤ部分に交換するために正逆巻
    取り駆動する駆動手段、 清掃部材を固定して往復移動する放電ワイヤを清掃する
    清掃手段、 該放電ワイヤの電流若しくは電圧を検知する手段と、該
    検知値と予め設定された画質低下許容限界基準値とを比
    較し、該検知値が基準値に達したとき、前記駆動手段に
    駆動信号を出力する手段、上記の駆動信号により、先ず
    使用位置に張線されていた放電ワイヤ部分を1回以上所
    定複数回往復移動させて、固定された清掃部材で清掃す
    る手段、 その清掃後の前記の検知値がなお基準値に達したとき、
    新しいワイヤ部分を張線するように前記のワイヤ正逆巻
    取り駆動手段を駆動する駆動手段とを有するコロナ放電
    装置。
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