JPH05241426A

JPH05241426A - コロナ放電装置

Info

Publication number: JPH05241426A
Application number: JP34458192A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Okubo; 正晴大久保; Yoshihiro Murasawa; 芳博村沢; Yasumasa Otsuka; 康正大塚; Atsushi Asai; 淳浅井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】放電効率を向上して感光体の電位を均一にす
る。【構成】導電性シールド１８とグリッド電極１９とが
同電位となるように電気的に接続して導電性シールド１
８とグリッド電極１９に電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置の感光体の
ような被帯電体を帯電するコロナ放電装置に関する。

【０００２】〔背景技術〕図１において電子写真装置の
一例を説明する。

【０００３】図１は電子写真装置本体Ｃの断面図を示し
ている。図において、１はガラス等の透明部材よりなる
原稿載置台で、レールＲ上を矢印ａ方向に往復動する。
２は集束性光伝送体（商品名：セルフオック）やバーレ
ンズ等の小径結像素子アレイであり原稿載置台１上に置
かれた原稿Ｏは照明ランプＬによって照射され、その反
射光像はアレイ２によって矢印方向に回転する電子写真
感光ドラム３上にカートリッジ１４に設けた開口１５、
フィルタ１６を通してスリット露光される。また４はド
ラム３にコロナ放電を印加して、像露光時に像光の照射
された部分においては除電される電荷を感光体に与える
感光体感光化の為の帯電器であり、例えば酸化亜鉛感光
層あるいは有機半導体感光層等を被覆された感光ドラム
３上に一様帯電を行なう。この感光化帯電器４により一
様に帯電されたドラム３は、素子アレイ２によって画像
露光が行なわれ静電画像が形成される。この静電潜像
は、次に現像器５により顕画化される。一方積載台Ｓ上
のシートＰは、給送ローラ６と感光ドラム３上の画像と
同期するようタイミングをとって回転するレジストロー
ラ７によって、ドラム３上に送り込まれる。そして、転
写帯電器８によって感光ドラム３上のトナー像は、シー
トＰ上に転写される。その後、分離手段９ａによってド
ラム３から分離されたシートＰは、ガイド９によって定
着装置１０に導かれシートＰ上のトナー像が定着された
後に、排出ローラ１１によりトレイ１２上に排出され
る。一方、転写後のドラム表面に残留したトナーはクリ
ーニング器１３によってクリーニングされ、上記画像形
成工程が繰り返される。

【０００４】上記において電子写真プロセスカートリッ
ジは、枠体１４ａ内にドラム３、帯電器４、現像器５、
クリーニング器１３を内蔵している。そしてこのカート
リッジ１４は図２に示す様に電子写真装置本体Ｃに対し
て抜き差し自在、即ち着脱自在に設けられており、本体
に装填する際には本体側に固定されたガイド１５にプロ
セスカートリッジ１４の枠体１４ａの摺動部１４ｂが係
合して案内される。またＤは本体Ｃの前扉であって本体
Ｃに対して開閉可能で、図２では下側をヒンジにして本
体Ｃに結合されている。

【０００５】而して、本体Ｃに装着するカートリッジ１
４は、感光体の寿命等を目安にして新品カートリッジ１
４と交換されるものである。

【０００６】以上においてはカートリッジ１４は感光体
の他に感光化帯電器４、現像器５、クリーニング器１３
を内蔵しているが、更に転写帯電器８も内蔵してもよ
く、或いは逆に感光化帯電器４、及び、又は現像器５、
及び、又は転写帯電器８、及び、又はクリーニング器１
３はカートリッジ１４に内蔵させるのでなく、本体側に
取り付けてもよい。いずれにせよ感光体だけでカートリ
ッジに内蔵してその交換の便を計るものである。

【０００７】コロナ放電器は、そのシールド開口にグリ
ッド電極を設けることが知られている。グリッドは感光
体面に対するコロナ放電の均一化に効果があり、感光体
表面電位はグリッドに印加される電圧にほぼ比例する。

【０００８】一方、シールドやグリッドに定電圧素子な
どにより定電圧を印加してコロナ放電ワイヤからシール
ド開口方向へ流れるコロナ電流量割合を増加させて放電
効率を向上させることが知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、グリッ
ドやシールドに定電圧を印加することは放電効率上効果
のあるものであるが、グリッドとシールドとの印加電圧
に差があるとそれが上記の効果を低める方向に作用す
る。

【００１０】〔発明の目的〕本発明の目的は、放電効率
を向上したコロナ放電装置を提供することである。

【００１１】本発明の他の目的は、被帯電体表面の電位
を均一にできるコロナ放電装置を提供することである。

【００１２】〔発明の構成〕上記目的を達成するために
本発明によればコロナ放電電極と導電性シールドとグリ
ッド電極とを備えたコロナ放電装置において、前記導電
性シールドと前記グリッド電極とが同電位となるように
電気的に接続して前記導電性シールドと前記グリッド電
極に電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴と
するものである。

【００１３】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図３の実施例で、カートリッジ１４内には感光体３
とともに感光化帯電器４が内蔵されており、そして帯電
器４は高電圧が印加され、コロナ放電を行なう線状の電
源１７と、この電極１７の周囲の一部を囲むシールド部
材１８と、グリッド１９とを有している。そしてカート
リッジ１４内には感光体帯電電位を調節する調節手段２
０が内蔵されている。図示例においては手段２０は定電
圧素子（バリスタ、ツエナーダイオード等）２１と可変
抵抗２２を直列に接続し、可変抵抗２２側を接地してい
る。またカートリッジ１４には電極１７に連結された接
点２４が設けられており、カートリッジ１４を本体Ｃ内
の所定の位置に差し込み装填すると、接点２４は本体Ｃ
側に設けられた接点２５に連結する。この接点２５は本
体Ｃ側に設けられた高圧電源２３に連結されているか
ら、上記接点２４、２５が連結すると電源１７に高圧印
加可能な状態となる。図３においてはシールド部材１
８、グリッド１９に調節手段２０が連結されている。

【００１４】図４の動作を説明する。

【００１５】カートリッジ１４を先ず複写装置本体Ｃに
セットし、コピースイッチをＯＮして複写動作を開始す
ると高圧電源２３が作動し、帯電器４の電極１７がコロ
ナ放電を開始する。コロナ放電で発生したコロナ電流
は、一部は帯電器のシールド部材１８に、一部はグリッ
ド１９に、一部は感光体３に流れる。グリッド１９に流
れたコロナ電流は定電圧素子２１に印加されグリッド１
９がある電位に保たれる。

【００１６】一方、感光部材の電位は、帯電器のグリッ
ド電位に左右されることが知られている。例えば図７に
示すように横軸にグリッド電圧、縦軸に感光体の、表面
電位をとると、グリッド電圧と表面電位はほぼ比例し、
電極１７へ流れる電流値Ｉには余り依存しない。またグ
リッドの効果として、感光部材の表面電位を均一にする
効果が大であること、環境変化に対するコロナ電流値の
変化を比較的少くできること等の効果がある。

【００１７】尚、帯電器４のグリッド１９は、一定間隔
（例えば２ｍｍおき）に複数（例えば５本）のタングス
テン又はステンレススチールのワイヤーが張られてお
り、ドラムの回転方向についての上流側の一部にはグリ
ッドが張られていない。このようにすることによって、
グリッドによる電位を一定にする効果を落とすことな
く、一次帯電器の帯電効率を上げることができる。（こ
れは以下の実施例でも同様である。）以上において、感
光体３の帯電能に応じて可変抵抗２２の抵抗値を調節し
て手段２０の発生する電圧を調節することにより、高圧
電源２３がどのカートリッジの電極１７にも一定の電流
を流す電源であっても、帯電器４による帯電後の感光体
表面電位を感光体帯電能がカートリッジによりばらつい
ていても一定に保つことができる。而して如上の調節は
カートリッジ組立時等において工場等で実施でき、使用
者の手を煩わせることはない。

【００１８】尚、以上の場合の高圧電源２３は定電流ト
ランスを用いており、グリッドに流れる電流を安定化し
てグリッドで発生する電圧をほぼ一定に保ち、従って、
感光体の表面電位はほぼ一定に保たれることになる。こ
のようにして定電流トランスを用いると湿度、温度等の
環境の変化に対して感光体表面電位がより安定となる。
しかし、定電圧トランスであっても、グリッドに接続さ
れた電圧発生部材の定電圧特性のため、グリッドはほぼ
一定電位に保たれるため、本発明の主旨に反するもので
はない。（これらのことは以下の実施例についても同様
である。）帯電器４のグリッド１９とシールド部材１８
を図３に示すように接続し、同一の電位に保つとシール
ド部材１８に印加される電圧によって感光体の方向に流
れる電流が増え、帯電器４の帯電効率を上げることがで
き、少い一次電流で高い表面電位を得ることができる。

【００１９】図４はカートリッジ１４が感光ドラム３
と、グリッド１９と、バリスタ２１と可変抵抗２２を直
列接続したグリッドの電圧発生手段（調節手段）２０と
を内蔵しているものである。

【００２０】帯電器４の電極１７、シールド部材１８
は、複写装置本体Ｃ側に取りつけられており、カートリ
ッジ１４を装置本体Ｃに押入セットすると、グリッド１
９はシールド部材１８の開口部を介して電極１７に対向
する位置に配置されることになり、放電器４が完成する
ことになる。

【００２１】カートリッジ１４側に手段２０に連結され
た接点２６を設け、また本体Ｃ側にもシールド部材に連
結された接点２７を設け、カートリッジ１４を本体Ｃ内
差し込みセットした場合に、両接点が接合し、手段２０
とシールド部材１８を連結するようにする。

【００２２】図５はカートリッジ１４が感光体３と、バ
リスタ２１と可変抵抗２２を直列接続した電圧発生手段
（調節手段）２０とを内蔵しているものである。

【００２３】帯電器４（電極１７、シールド部材１８、
グリッド１９）は本体Ｃ側に取りつけられている。２８
は手段２０に連結された接点、２９はシールド部材１８
とグリッド１９に連結された接点であり、接点２８はカ
ートリッジ１４に、接点２９は本体Ｃ側に夫々設けられ
ており、カートリッジ１４を本体Ｃ内所定位置に差し込
みセットすると、両接点２８、２９が接続して手段２０
とシールド部材１８、グリッド１９が接続される。

【００２４】以上のように調節手段（電圧発生手段）
は、定電圧素子（バリスタ、ツエナーダイオード等）と
可変抵抗とを組合わせることが望ましい。つまり調節手
段は前記したように一定電圧を発生させる機能と、この
電圧を調整できる機能の両方を持つことが望ましいから
である。またツエナーダイオード、バリスタ等の定電圧
素子は、その製造ロットによって発生電圧が最大±５％
程度ばらつくことが知られており、このばらつきを補正
することも必要である。

【００２５】従って、定電圧素子でシールド部材やグリ
ッドに印加する電圧の９０％程度の電圧を発生させ、残
りの１０％程度を可変抵抗で発生させかつ調整可能にす
ることによって、電圧発生部材の２つの機能、定電圧性
と、電圧を調整できることの両方を満足させることがで
きる。即ち、図８に示すように、Ａは感光体のばらつき
をグリッド電圧に換算したものであり、Ｂは定電圧素子
のばらつきを示しており、Ｂの範囲は感光体のばらつき
の範囲Ａとかさならないようにする。

【００２６】従って、可変抵抗の調整範囲は、ＡとＢを
合わせた部分Ｃとなり、この範囲の電圧が発生できるよ
うに可変抵抗の抵抗値を選択する。例えば図３に示すよ
うな構成のカートリッジにおいて、電極１７への電流値
として−５００μＡ流すと、電圧発生手段２０には約−
４９０μＡ流れる。そこで定電圧素子として定格−６０
０Ｖのバリスタを用い、最大４００ＫΩの可変抵抗を用
いれば、感光体のばらつきと、バリスタのばらつきを補
正することができる。

【００２７】更にまた図６に示すように定電圧素子２０
は本体Ｃ側に設け、カートリッジ１４内には感光体３の
前記特性に対応して抵抗値を設定する可変抵抗２２を設
けるようにしてもよい。図で３０は可変抵抗に接続され
た接点、３２はグリッド１９に接続された接点で夫々カ
ートリッジ１４内に設けられており、一方、３１、３３
は定電圧素子２１に接続された接点で本体Ｃ側に設けら
れている。而してカートリッジ１４を本体Ｃ内所定位置
に差し込みセットすると接点３０、３２が夫々接点３
１、３３に接続し、グリッド１９が定電圧素子２１、可
変抵抗２２に連結される。

【００２８】図６のように定電圧素子２１を本体Ｃ側に
設け、可変抵抗２２をカートリッジ１４内に設けること
は図４、図５の方式のものにも適用できる。

【００２９】尚、図示例の定電圧素子を高圧側に、可変
抵抗を低圧側に接続することによって、可変抵抗として
絶縁抵抗の低い小型のものを用いることができる。勿
論、可変抵抗を高圧側に、定電圧素子を低圧側（接地
側）に配置してもよい。

【００３０】また以上の例では可変抵抗を使用したが、
カートリッジ毎に、感光体の帯電能の如き特性に対応し
た抵抗値を有する固定抵抗を選択して、それをカートリ
ッジ内に用いてもよい。

【００３１】或は抵抗は廃止して、カートリッジ毎に、
感光体の前記特性に対応した電圧特性を有する定電圧素
子を選択し、それをカートリッジ内に用いてもよい。

【００３２】また図３〜図６のカートリッジには、上記
構成に加えて現像器及びクリーナー、前露光手段等を付
加してもよい。

【００３３】以上のように、電子写真プロセスカートリ
ッジごとに感光体の特性に対応して帯電電位を一定化す
るようにすれば、どのカートリッジを使用しても同等の
良好な画像を得ることができるものである。

【００３４】尚、本発明はコンピュータ、ワードプロセ
ッサ、ファクシミリ送信機等からの被記録信号に応じて
変調されたレーザービームやＬＥＤの光で画像を記録す
る電子写真にも適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によればシールド及
びグリッドは互いに等電位のある電位に保たれ、シール
ド電位によって被帯電体の方向に流れる電流が増え、帯
電効率を上げることができ、少ないコロナ電流で被帯電
体の高い表面電位を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用できる電子写真装置の断面図であ
る。

【図２】図１の装置の斜視図である。

【図３】コロナ放電装置の実施例の説明図である。

【図４】コロナ放電装置の実施例の説明図である。

【図５】コロナ放電装置の実施例の説明図である。

【図６】コロナ放電装置の実施例の説明図である。

【図７】グリッド電圧と感光体表面電位の関係を示すグ
ラフである。

【図８】グリッド電圧の調節範囲の説明図である。

【符号の説明】

３感光体ドラム４帯電器１７コロナ放電電極１８シールド電極１９グリッド電極２１定電圧素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅井淳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コロナ放電電極と導電性シールドとグリ
ッド電極とを備えたコロナ放電装置において、前記導電性シールドと前記グリッド電極とが同電位とな
るように電気的に接続して前記導電性シールドと前記グ
リッド電極に電圧を印加する電圧印加手段を有すること
を特徴とするコロナ放電装置。