JPH0673045B2 - コロナ放電装置 - Google Patents
コロナ放電装置Info
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- JPH0673045B2 JPH0673045B2 JP12230785A JP12230785A JPH0673045B2 JP H0673045 B2 JPH0673045 B2 JP H0673045B2 JP 12230785 A JP12230785 A JP 12230785A JP 12230785 A JP12230785 A JP 12230785A JP H0673045 B2 JPH0673045 B2 JP H0673045B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はコロナ放電電極に高電圧を印加してコロナ放電
を発生させるコロナ放電装置に関し、更に詳しくは、電
子写真複写機やレーザービームプリンター等の電子写真
装置に使用され、感光体を帯電処理するコロナ放電装置
に関する。
を発生させるコロナ放電装置に関し、更に詳しくは、電
子写真複写機やレーザービームプリンター等の電子写真
装置に使用され、感光体を帯電処理するコロナ放電装置
に関する。
（背景技術） コロナ放電電極に高電圧を印加してコロナ放電を発生さ
せるコロナ放電装置は、その印加電圧の種類から下記の
３つの場合に大別される。
せるコロナ放電装置は、その印加電圧の種類から下記の
３つの場合に大別される。
先ず第１は、コロナ放電電極に直流電圧を印加する場合
である。これはコロナ放電電極に正極性のD.C.高電圧を
印加することによりコロナ放電を生じ、負極性のD.C.
高電圧を印加することによりコロナ放電を生じるもの
である。
である。これはコロナ放電電極に正極性のD.C.高電圧を
印加することによりコロナ放電を生じ、負極性のD.C.
高電圧を印加することによりコロナ放電を生じるもの
である。
一方、第２は、コロナ放電電極に交流電圧を印加する場
合で、A.C.電圧の印加によりコロナ放電電極から、
両極性のコロナ放電を生じるものである。
合で、A.C.電圧の印加によりコロナ放電電極から、
両極性のコロナ放電を生じるものである。
さらに、第３は、コロナ放電電極に交流電圧と直流電圧
の重畳電圧を印加する場合である。これはA.C.電圧によ
る、両極性のコロナ放電が主体で、その両極性のコ
ロナ放電電荷量（電流量）の差分で被放電体面の除電が
なされる。ここで、D.C.電圧は補助的なもので、A.C.電
圧による極性と極性とのコロナ放電電流量の差を加
減したり、その差を一定に保つ役目をする。
の重畳電圧を印加する場合である。これはA.C.電圧によ
る、両極性のコロナ放電が主体で、その両極性のコ
ロナ放電電荷量（電流量）の差分で被放電体面の除電が
なされる。ここで、D.C.電圧は補助的なもので、A.C.電
圧による極性と極性とのコロナ放電電流量の差を加
減したり、その差を一定に保つ役目をする。
ところで、コロナ放電装置を用いて被帯電体、例えば感
光体を所望電位に帯電処理する場合には、上記第１のも
のが最も一般的に用いられている。しかしながら、D.C.
電圧をコロナ放電電極に印加して負コロナ放電を行なう
場合、コロナ放電電極から流れるコロナ放電電流量を増
大させないと、放電ムラが発生するという欠点があっ
た。従って、コロナ放電電流量を増大させるため、高圧
電源の出力や容量を大きくする必要があり、高圧電源が
大型化するという問題があった。さらに、放電電流量の
増大に伴ってオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物の発
生量も増大するという問題もあった。尚、これらのこと
は負コロナ放電ほどではないが、正コロナ放電を行なう
場合にも同様な傾向にある。
光体を所望電位に帯電処理する場合には、上記第１のも
のが最も一般的に用いられている。しかしながら、D.C.
電圧をコロナ放電電極に印加して負コロナ放電を行なう
場合、コロナ放電電極から流れるコロナ放電電流量を増
大させないと、放電ムラが発生するという欠点があっ
た。従って、コロナ放電電流量を増大させるため、高圧
電源の出力や容量を大きくする必要があり、高圧電源が
大型化するという問題があった。さらに、放電電流量の
増大に伴ってオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物の発
生量も増大するという問題もあった。尚、これらのこと
は負コロナ放電ほどではないが、正コロナ放電を行なう
場合にも同様な傾向にある。
また、上記第３のようなコロナ放電装置を用いて帯電を
行なうことが考えられるが、このコロナ放電装置の場
合、正極性と負極性の両者のコロナ放電電流量の差分で
帯電を行うことになるため、被帯電体面を一方極性に帯
電させる場合、その帯電効率は低い。
行なうことが考えられるが、このコロナ放電装置の場
合、正極性と負極性の両者のコロナ放電電流量の差分で
帯電を行うことになるため、被帯電体面を一方極性に帯
電させる場合、その帯電効率は低い。
（発明の目的） 本発明の目的は高圧電源の出力や容量を増大させること
なく、低コロナ放電電流でも放電ムラの少ない、安定し
たコロナ放電を得ることができるコロナ放電装置を提供
することにある。
なく、低コロナ放電電流でも放電ムラの少ない、安定し
たコロナ放電を得ることができるコロナ放電装置を提供
することにある。
本発明の他の目的をオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成
物の発生を低減させたコロナ放電装置を提供することに
ある。
物の発生を低減させたコロナ放電装置を提供することに
ある。
（発明の概要） 本発明は、コロナ放電電極と、このコロナ放電電極に電
圧を印加する電源とを有し、前記電圧は直流電圧と交流
電圧を重畳し、前記直流電圧の極性と同極性の成分のみ
のコロナ放電電流が流れる電圧であって、被帯電体を所
望電位とするために直流電圧のみを前記コロナ放電電極
に印加する場合のコロナ放電電流をＩとした時、被帯電
体を前記所望電位とするために前記重畳電圧をコロナ放
電電極に印加した場合のコロナ放電電流の最大値が実質
的に２・Ｉ以上となるように設定されることを特徴とす
るコロナ放電装置である。また、本発明は、コロナ放電
電極と、このコロナ放電電極に電圧を印加する電源とを
有し、前記電圧は直流電圧と交流電圧を重畳し、前記直
流電圧の極性と同極性の成分のみのコロナ放電電流が流
れる電圧であって、前記直流電圧はコロナ放電開始電圧
付近の電圧値Ｖが設定され、前記交流電圧はそのpeak
to peak値が実質的にＶの１〜２倍となる電圧が設定さ
れることを特徴とするコロナ放電装置である。これによ
り、放電ムラのない安定したコロナ放電を行うことがで
きる。
圧を印加する電源とを有し、前記電圧は直流電圧と交流
電圧を重畳し、前記直流電圧の極性と同極性の成分のみ
のコロナ放電電流が流れる電圧であって、被帯電体を所
望電位とするために直流電圧のみを前記コロナ放電電極
に印加する場合のコロナ放電電流をＩとした時、被帯電
体を前記所望電位とするために前記重畳電圧をコロナ放
電電極に印加した場合のコロナ放電電流の最大値が実質
的に２・Ｉ以上となるように設定されることを特徴とす
るコロナ放電装置である。また、本発明は、コロナ放電
電極と、このコロナ放電電極に電圧を印加する電源とを
有し、前記電圧は直流電圧と交流電圧を重畳し、前記直
流電圧の極性と同極性の成分のみのコロナ放電電流が流
れる電圧であって、前記直流電圧はコロナ放電開始電圧
付近の電圧値Ｖが設定され、前記交流電圧はそのpeak
to peak値が実質的にＶの１〜２倍となる電圧が設定さ
れることを特徴とするコロナ放電装置である。これによ
り、放電ムラのない安定したコロナ放電を行うことがで
きる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明コロナ放電装置が適用可能な電子写真複
写機の概略を示している。１は被帯電体としての感光体
ドラムで、矢示方向に所定の周速度で回転駆動される。
２はその感光体ドラム１面を一様に均一帯電する。本発
明に従うコロナ放電装置である。一様に帯電された感光
体ドラム１は、不図示の原稿に対応した光像露光３が施
されて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置
４により現像され、顕像化される。現像像は不図示の搬
送系により矢示方向に搬送される転写材Ｐ上に転写帯電
装置５により転写される。転写後、転写材Ｐは不図示の
定着装置に導かれ、像定着された後、機外に排出され
る。一方、転写終了後、感光体ドラム１上に残留する現
像剤はクリーニング装置６により除去され、感光体ドラ
ム１は繰返し像形成に使用される。このように、感光体
ドラムに対し所要のプロセス工程がなされて画像が形成
される。
写機の概略を示している。１は被帯電体としての感光体
ドラムで、矢示方向に所定の周速度で回転駆動される。
２はその感光体ドラム１面を一様に均一帯電する。本発
明に従うコロナ放電装置である。一様に帯電された感光
体ドラム１は、不図示の原稿に対応した光像露光３が施
されて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置
４により現像され、顕像化される。現像像は不図示の搬
送系により矢示方向に搬送される転写材Ｐ上に転写帯電
装置５により転写される。転写後、転写材Ｐは不図示の
定着装置に導かれ、像定着された後、機外に排出され
る。一方、転写終了後、感光体ドラム１上に残留する現
像剤はクリーニング装置６により除去され、感光体ドラ
ム１は繰返し像形成に使用される。このように、感光体
ドラムに対し所要のプロセス工程がなされて画像が形成
される。
ここで、前記コロナ放電装置２について説明する。
第１図において、20は上記コロナ放電装置２のコロナ放
電電極としてのコロナ放電線、21はシールド板である。
コロナ放電線20は、互いに直列に接続されたA.C.高圧電
源22とD.C.高圧電源23に接続されている。この両電源2
2,23により、コロナ放電20に対してD.C.高電圧VDCにA.
C.電圧VPPを重畳した電圧が印加される。尚、本実施例
において、シールド板21は接地してある。
電電極としてのコロナ放電線、21はシールド板である。
コロナ放電線20は、互いに直列に接続されたA.C.高圧電
源22とD.C.高圧電源23に接続されている。この両電源2
2,23により、コロナ放電20に対してD.C.高電圧VDCにA.
C.電圧VPPを重畳した電圧が印加される。尚、本実施例
において、シールド板21は接地してある。
本例に於て、コロナ放電装置２のシールド板21の側面と
コロナ放電線20との距離は約7mm、シールド板21の背面
とコロナ放電線20との距離は約8mm、コロナ放電線20と
感光体１表面との距離は約10mm、コロナ放電線20の直径
は約60μ、感光体１の周速度は約66mm/secとし、感光体
１としてはopc（有機物光導電体）感光体を使用した。
また、コロナ放電線20に印加する電圧は、AC高圧電源22
の出力VPPが周波数約400Hz（sin波）・電圧約6KVPP（pr
ak to peak）、DC電圧電源23の出力電圧VDCが約−3.5KV
の重畳電圧とした。この条件に於てコロナ放電装置２を
作動させることにより、コロナ放電線20から感光体１へ
負コロナ放電電流I2が流れ、感光体１面は負帯電を受け
る。これにより、感光体１は約−800Vに帯電される。I1
は総コロナ電流である。
コロナ放電線20との距離は約7mm、シールド板21の背面
とコロナ放電線20との距離は約8mm、コロナ放電線20と
感光体１表面との距離は約10mm、コロナ放電線20の直径
は約60μ、感光体１の周速度は約66mm/secとし、感光体
１としてはopc（有機物光導電体）感光体を使用した。
また、コロナ放電線20に印加する電圧は、AC高圧電源22
の出力VPPが周波数約400Hz（sin波）・電圧約6KVPP（pr
ak to peak）、DC電圧電源23の出力電圧VDCが約−3.5KV
の重畳電圧とした。この条件に於てコロナ放電装置２を
作動させることにより、コロナ放電線20から感光体１へ
負コロナ放電電流I2が流れ、感光体１面は負帯電を受け
る。これにより、感光体１は約−800Vに帯電される。I1
は総コロナ電流である。
第２図はコロナ放電線20に印加される電圧と、感光体１
に流れるコロナ放電電流量I2の関係を示す。V0はコロ
ナ放電開始電圧（約−3.5KV）である。DC電圧電源23の
出力電圧VDCはそのV0にほぼ等しい値である。またAC高
圧電源22のsin波形AC電圧VPPの側のピーク値が＋3.0K
V、側のピーク値が−3.0KVであるためにAC電圧電源単
独ではAC放電は開始しない（側の放電開始電圧は側
のそれより高いので放電も開始しない）。本実施例に
おいて、感光体１面を−800Vの帯電電位にするため、ド
ラム方向に流れるコロナ放電電流量I2は約500μＡで
あり、上記DC電圧VDCとこれに重畳したAC電圧VPPとによ
りこの値が得られる。
に流れるコロナ放電電流量I2の関係を示す。V0はコロ
ナ放電開始電圧（約−3.5KV）である。DC電圧電源23の
出力電圧VDCはそのV0にほぼ等しい値である。またAC高
圧電源22のsin波形AC電圧VPPの側のピーク値が＋3.0K
V、側のピーク値が−3.0KVであるためにAC電圧電源単
独ではAC放電は開始しない（側の放電開始電圧は側
のそれより高いので放電も開始しない）。本実施例に
おいて、感光体１面を−800Vの帯電電位にするため、ド
ラム方向に流れるコロナ放電電流量I2は約500μＡで
あり、上記DC電圧VDCとこれに重畳したAC電圧VPPとによ
りこの値が得られる。
次に、第3A図、第3B図を用いて、本実施例のようなコロ
ナ放電装置の場合と、コロナ放電線にD.C.電圧のみ印加
したコロナ放電装置の場合とにおける放電ムラの相違に
ついて説明する。
ナ放電装置の場合と、コロナ放電線にD.C.電圧のみ印加
したコロナ放電装置の場合とにおける放電ムラの相違に
ついて説明する。
第3A図はコロナ放電線20に対する印加電圧が上記のよう
にDC−3.5KVとAC6KVPPの重畳電圧である場合に置ける、
コロナ放電装置２の直下で、コロナ放電線20の長手に沿
う感光体１面各部に対する放電電流I2の変動分布を示す
グラフである。第3B図は比較例としてコロナ放電線20に
対する印加電圧を−5.2KVのDC電圧VDCのみにしてコロ
ナ放電を行った場合に於ける同放電電流I2の変動分布を
示すグラフである（尚、DC−5.2KVの直流電圧印加で、I
2＝50μＡのコロナ放電電流量を得ることができる。
にDC−3.5KVとAC6KVPPの重畳電圧である場合に置ける、
コロナ放電装置２の直下で、コロナ放電線20の長手に沿
う感光体１面各部に対する放電電流I2の変動分布を示す
グラフである。第3B図は比較例としてコロナ放電線20に
対する印加電圧を−5.2KVのDC電圧VDCのみにしてコロ
ナ放電を行った場合に於ける同放電電流I2の変動分布を
示すグラフである（尚、DC−5.2KVの直流電圧印加で、I
2＝50μＡのコロナ放電電流量を得ることができる。
上記第3A図、第3B図の両者共に総コロナ放電電流量I1は
約500μＡであった。而して前者の放電電流分布のリ
ツプルＲ（すなわち放電ムラを示す。）は約６％である
のに対し、後者の放電電流分布のリツプルＲは約15％で
あった。即ちコロナ放電線20に対する印加電圧を直流電
圧VDCに交流電圧VPPを重畳した電圧VDC＋VPPにした方
が、直流電圧VDCのみにしたときに比べてコロナ放電線
長手方向に関して放電電流分布が安定であることが分
る。
約500μＡであった。而して前者の放電電流分布のリ
ツプルＲ（すなわち放電ムラを示す。）は約６％である
のに対し、後者の放電電流分布のリツプルＲは約15％で
あった。即ちコロナ放電線20に対する印加電圧を直流電
圧VDCに交流電圧VPPを重畳した電圧VDC＋VPPにした方
が、直流電圧VDCのみにしたときに比べてコロナ放電線
長手方向に関して放電電流分布が安定であることが分
る。
なお、上記リツプルＲ（％）は放電電流分布の最大値を
Ａ、最大変動幅をＢとした場合、（B/A）×100（％）で
算出される。このリツプルＲが10％以下であれば実用上
特に問題はなく、画像上に殆んどムラを生ずることがな
い。
Ａ、最大変動幅をＢとした場合、（B/A）×100（％）で
算出される。このリツプルＲが10％以下であれば実用上
特に問題はなく、画像上に殆んどムラを生ずることがな
い。
ここで、前述実施例を含めて、コロナ放電電流を一定
（本実施例では−50μＡ）に保つように、互いに重畳す
る直流高電圧VDCと、交流電圧VPPとの電圧値を種々組合
せて変化させた場合に於ける、コロナ放電線長手方向に
沿う放電電流分布のリツプルＲと、実際に画像出しして
みたときの画像上のムラとを測定した結果を次の第１表
に示す。
（本実施例では−50μＡ）に保つように、互いに重畳す
る直流高電圧VDCと、交流電圧VPPとの電圧値を種々組合
せて変化させた場合に於ける、コロナ放電線長手方向に
沿う放電電流分布のリツプルＲと、実際に画像出しして
みたときの画像上のムラとを測定した結果を次の第１表
に示す。
さらに、第4A図〜4G図に第１表（ａ）〜（ｇ）の場合の
印加電圧の波形と、放電電流の波形を示した。第4A,4B,
4C,4E,4F,4G図はそれぞれ上記表の（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ）に対応するも
のである。
印加電圧の波形と、放電電流の波形を示した。第4A,4B,
4C,4E,4F,4G図はそれぞれ上記表の（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ）に対応するも
のである。
表から明らかなように、直流電圧VDCに重畳された交流
電圧VPPは約3KVから実用的な画像として効果が現われ、
4KV以上ではほぼ画像にムラは現われなくなる。交流電
圧VPPを必要以上に高めるにはスパーク放電防止のため
さけねばならい。本例では7KVを一応の上限と決めて7KV
VPPまで実験したが、画像上は4KVPPまではほとんど差が
生じなかった。
電圧VPPは約3KVから実用的な画像として効果が現われ、
4KV以上ではほぼ画像にムラは現われなくなる。交流電
圧VPPを必要以上に高めるにはスパーク放電防止のため
さけねばならい。本例では7KVを一応の上限と決めて7KV
VPPまで実験したが、画像上は4KVPPまではほとんど差が
生じなかった。
また、第4A図〜4G図から明らかなように、直流電圧VDC
のみによるものに比べて、コロナ放電電流I2の最大値｜
I2max|が高くなればなる程、リツプルＲは小さくなり、
画像ムラも少なくなって画質が向上することがわかる。
のみによるものに比べて、コロナ放電電流I2の最大値｜
I2max|が高くなればなる程、リツプルＲは小さくなり、
画像ムラも少なくなって画質が向上することがわかる。
ところで、重畳する電圧の目安としては、VDCのみの場
合の放電電流I2（本実施例では−50μＡ）の約２倍以上
のI2maxが得られるようにVDCとVPPの電圧値を設定する
ことにより、放電ムラをより低減させることができる。
また、別の観点からすると、VDCとしての放電開始電圧V
0（本実施例では約−3.5KV）に近い値を選択し、さら
に、放電開始電圧V0の約１〜２倍のAC電圧VPP（本実施
例では４〜7KV）を重畳することにより放電ムラをより
低減させることができる。
合の放電電流I2（本実施例では−50μＡ）の約２倍以上
のI2maxが得られるようにVDCとVPPの電圧値を設定する
ことにより、放電ムラをより低減させることができる。
また、別の観点からすると、VDCとしての放電開始電圧V
0（本実施例では約−3.5KV）に近い値を選択し、さら
に、放電開始電圧V0の約１〜２倍のAC電圧VPP（本実施
例では４〜7KV）を重畳することにより放電ムラをより
低減させることができる。
このように本発明では、重畳電圧のコロナ放電線への印
加により感光体に流れるコロナ放電電流量を、所望の帯
電電位を得るために直流電圧のみをコロナ放電線に印加
した場合に得られるコロナ放電電流量と同等（直流電圧
のみの場合の電流量に対し±５％程度の誤差をも含
む。）になるように重畳電圧のDC成分の電圧値を設定し
ている。そして、本発明ではコロナ放電装置の構成によ
り決定される火花放電開始電圧（本実施例では約7KV）
より重畳電圧の波形のピーク値が小さくなるようにして
いる。さらに、本発明は直流電圧の極性と同極性のみの
コロナ放電電流が流れるようにしている。これにより、
本発明は直流電圧のみをコロナ放電線に印加した場合よ
り放電ムラを低減させることができる。
加により感光体に流れるコロナ放電電流量を、所望の帯
電電位を得るために直流電圧のみをコロナ放電線に印加
した場合に得られるコロナ放電電流量と同等（直流電圧
のみの場合の電流量に対し±５％程度の誤差をも含
む。）になるように重畳電圧のDC成分の電圧値を設定し
ている。そして、本発明ではコロナ放電装置の構成によ
り決定される火花放電開始電圧（本実施例では約7KV）
より重畳電圧の波形のピーク値が小さくなるようにして
いる。さらに、本発明は直流電圧の極性と同極性のみの
コロナ放電電流が流れるようにしている。これにより、
本発明は直流電圧のみをコロナ放電線に印加した場合よ
り放電ムラを低減させることができる。
ところで、この直流高電圧との交流電圧の重畳電圧によ
る放電の安定化は次の様な現象によるものであると考え
ることができる。すなわち特にコロナ放電において
は、コロナ放電分布のムラを示すリツプルＲはコロナ放
電電流量に反比例するためである。リツプルＲと、ドラ
ム方向に流れるコロナ放電電流I2との間にはＲ×I2＝Ｃ
なる関係がある。Ｃはコロナ放電線の状態（表面性、汚
れ具合、線径など）によって変化するが、特定のコロナ
放電線において決定される定数である。従って、I2を増
大すれば、Ｒは減少することが分る。
る放電の安定化は次の様な現象によるものであると考え
ることができる。すなわち特にコロナ放電において
は、コロナ放電分布のムラを示すリツプルＲはコロナ放
電電流量に反比例するためである。リツプルＲと、ドラ
ム方向に流れるコロナ放電電流I2との間にはＲ×I2＝Ｃ
なる関係がある。Ｃはコロナ放電線の状態（表面性、汚
れ具合、線径など）によって変化するが、特定のコロナ
放電線において決定される定数である。従って、I2を増
大すれば、Ｒは減少することが分る。
ところで、上記I2は直流高電圧のみの場合に得られるよ
うな定常電流ではなく、本発明のように直流高電圧に交
流電圧を重畳した場合に得られる電流の最大値I2maxで
決定されるものである。この様子を第５図に示した。こ
こでの曲線はきれいな放電線のときの場合、の曲線
は汚れた放電線のときの場合であり、の曲線は放電線
の汚れがその中間的なものの場合である。定数Ｃは各放
電線により決定されていて｜C1｜＜｜C2｜＜｜C3｜とな
り、一定のI2maxに対しては|C|の小さいものほどＲが
小、即ち安定した放電が得られる。また、Ｃを特定して
考えれば、｜I2max|が大きいほどＲが小さくなり、安定
した放電が得られる。
うな定常電流ではなく、本発明のように直流高電圧に交
流電圧を重畳した場合に得られる電流の最大値I2maxで
決定されるものである。この様子を第５図に示した。こ
こでの曲線はきれいな放電線のときの場合、の曲線
は汚れた放電線のときの場合であり、の曲線は放電線
の汚れがその中間的なものの場合である。定数Ｃは各放
電線により決定されていて｜C1｜＜｜C2｜＜｜C3｜とな
り、一定のI2maxに対しては|C|の小さいものほどＲが
小、即ち安定した放電が得られる。また、Ｃを特定して
考えれば、｜I2max|が大きいほどＲが小さくなり、安定
した放電が得られる。
即ち、本発明においては、交流電圧の重畳により、実効
的に（電流の積分値で）直流電圧だけの場合と同等のコ
ロナ放電電流をえるためには必然的にI2maxを増大させ
ることになる。これがコロナ放電を安定化するものと考
えられる。
的に（電流の積分値で）直流電圧だけの場合と同等のコ
ロナ放電電流をえるためには必然的にI2maxを増大させ
ることになる。これがコロナ放電を安定化するものと考
えられる。
第６図は本発明の他の実施例を示すコロナ放電装置であ
り、本例は総コロナ電流量I1を減少させる目的で、コロ
ナ放電装置２のシールド板21のDC高圧電源23と同極性の
バイアス電圧VBをバイアス電源24から印加して使用する
ようにしたものである。他のコロナ放電装置の構成は第
１図示例のものと同様である。尚、上記バイアス電圧VB
は線形又は非線形の電圧素子（バリスタ、定電圧ダイオ
ード等）により印加してもよい。また、図示例では各プ
ロセス工程においては省略した。
り、本例は総コロナ電流量I1を減少させる目的で、コロ
ナ放電装置２のシールド板21のDC高圧電源23と同極性の
バイアス電圧VBをバイアス電源24から印加して使用する
ようにしたものである。他のコロナ放電装置の構成は第
１図示例のものと同様である。尚、上記バイアス電圧VB
は線形又は非線形の電圧素子（バリスタ、定電圧ダイオ
ード等）により印加してもよい。また、図示例では各プ
ロセス工程においては省略した。
コロナ放電線20に対する印加電圧は前記実施例と同じ
く、VDC（−3.5KV），VPP（6KVPP、約400Hz、Sin波）と
し、バイアス電圧VBを−1KVとした。これにより、総コ
ロナ電流量I1は200μＡまで減少させることができ、
しかもI2は前記実施例と同じ50μＡ′にして前記実施
例と同等の感光体電位が得られた。
く、VDC（−3.5KV），VPP（6KVPP、約400Hz、Sin波）と
し、バイアス電圧VBを−1KVとした。これにより、総コ
ロナ電流量I1は200μＡまで減少させることができ、
しかもI2は前記実施例と同じ50μＡ′にして前記実施
例と同等の感光体電位が得られた。
第７図はこの例に於いて、コロナ放電線20に印加される
電圧と、感光体１に流れるコロナ放電電流量I2との関
係を示すグラフである。また、第8A図は上記の電圧条件
に於ける、コロナ放電装置２の直下で、コロナ放電線20
の長手に沿う感光体１面各部に対する放電電流I2の変動
分布を示すグラフである。第8B図は比較例としてコロナ
放電線20に対する印加電圧を−5.2KVのDC電圧VDCのみに
し、シールド板21には−1KVのバイアス電圧VBを印加し
てコロナ放電を行わせた場合（この場合I1は200μ
Ａ、I2は50μＡである。）に於ける同放電電流I2の変
動分布を示すグラフである。而して前者第8A図の放電電
流分布のリツプルＲは約９％で実用レベル内であるに対
して、後者第8B図のそれは22％で実用レベル以下であっ
た。
電圧と、感光体１に流れるコロナ放電電流量I2との関
係を示すグラフである。また、第8A図は上記の電圧条件
に於ける、コロナ放電装置２の直下で、コロナ放電線20
の長手に沿う感光体１面各部に対する放電電流I2の変動
分布を示すグラフである。第8B図は比較例としてコロナ
放電線20に対する印加電圧を−5.2KVのDC電圧VDCのみに
し、シールド板21には−1KVのバイアス電圧VBを印加し
てコロナ放電を行わせた場合（この場合I1は200μ
Ａ、I2は50μＡである。）に於ける同放電電流I2の変
動分布を示すグラフである。而して前者第8A図の放電電
流分布のリツプルＲは約９％で実用レベル内であるに対
して、後者第8B図のそれは22％で実用レベル以下であっ
た。
このように、シールド板にバイアス電圧を印加すること
により総コロナ電流を減少させることができ、尚且つ、
DC高電圧とAC電圧との重畳電圧をコロナ放電線に印加す
ることにより、放電ムラを低減させることができる。
により総コロナ電流を減少させることができ、尚且つ、
DC高電圧とAC電圧との重畳電圧をコロナ放電線に印加す
ることにより、放電ムラを低減させることができる。
第９図に本発明の更に実施例を示す。本実施例ではコロ
ナ放電線20に第10図に示すような電圧を印加している。
即ち、DC電圧VDC約−3.5KVに、AC電圧VPPとして周波数
が約400Hz、電圧（peak to peak）が6KVPPの矩形波電圧
を重畳した電圧を印加している。また、AC高圧電源22に
は矩形波のduty比（これについては後述する。）を可変
する制御回路25が接続され、この制御回路25には制御回
路25に制御信号を入力する制御信号発生源26が接続され
ている。この制御信号発生源26からの制御信号とは、例
えばコロナ放電電流を一定化（即ち、定電流化）する場
合にはコロナ放電電流検知回路からの制御信号であり、
若しくは電位制御を行なう場合においては電位センサー
の検出信号を演算して発せられる電位制御信号等であ
る。
ナ放電線20に第10図に示すような電圧を印加している。
即ち、DC電圧VDC約−3.5KVに、AC電圧VPPとして周波数
が約400Hz、電圧（peak to peak）が6KVPPの矩形波電圧
を重畳した電圧を印加している。また、AC高圧電源22に
は矩形波のduty比（これについては後述する。）を可変
する制御回路25が接続され、この制御回路25には制御回
路25に制御信号を入力する制御信号発生源26が接続され
ている。この制御信号発生源26からの制御信号とは、例
えばコロナ放電電流を一定化（即ち、定電流化）する場
合にはコロナ放電電流検知回路からの制御信号であり、
若しくは電位制御を行なう場合においては電位センサー
の検出信号を演算して発せられる電位制御信号等であ
る。
ここで、上記duty比はb/aで定義される。本実施例ではd
uty比を％で示すことにする。第10図においては約50％
である。第11図はduty比を変化させたときの電流I2の変
化を示してい。この図から明らかなように、総コロナ電
流I1、或いはドラムに流れる電流I2を増加させるにはdu
ty比を大きくすれば良く、逆にI1,I2を減少させるにはd
uty比を小さくすれば良い。尚、本実施例において、コ
ロナ放電線に印加される電圧のピーク電圧値は−6.5KV
で一定であるので、duty比を低下させても放電ムラにつ
いては殆ど変化しない。
uty比を％で示すことにする。第10図においては約50％
である。第11図はduty比を変化させたときの電流I2の変
化を示してい。この図から明らかなように、総コロナ電
流I1、或いはドラムに流れる電流I2を増加させるにはdu
ty比を大きくすれば良く、逆にI1,I2を減少させるにはd
uty比を小さくすれば良い。尚、本実施例において、コ
ロナ放電線に印加される電圧のピーク電圧値は−6.5KV
で一定であるので、duty比を低下させても放電ムラにつ
いては殆ど変化しない。
このように、直流高電圧と交流高電圧の電圧値を一定と
し、矩形波のduty比を変化させることにより、放電ムラ
の低減を発揮しつつコロナ放電電流を調整することがで
きる。
し、矩形波のduty比を変化させることにより、放電ムラ
の低減を発揮しつつコロナ放電電流を調整することがで
きる。
尚、本実施例ではコロナ放電を行なう場合に基づいて
説明したが、これに限定されるものではなく、コロナ
放電を行なう場合にも本発明は適用できる。しかし、本
発明はコロナ放電を行なう場合に特に有効である。
説明したが、これに限定されるものではなく、コロナ
放電を行なう場合にも本発明は適用できる。しかし、本
発明はコロナ放電を行なう場合に特に有効である。
また、前述実施例では交流電圧の波形としてsin波形、
矩形波のものを説明したが、交流電圧の波形として三角
波やパルス波等も選択することができる。
矩形波のものを説明したが、交流電圧の波形として三角
波やパルス波等も選択することができる。
また、コロナ放電電流の最大値I2maxを維持するために
は電圧波形の頂部は針端状よりも平坦な方がより良い。
は電圧波形の頂部は針端状よりも平坦な方がより良い。
また。シールド板４への印加バイアス電圧VBは直流・交
流に限定されるものではなく、さらにグリツド電極を設
けた帯電器にも本発明は適用できるものである。
流に限定されるものではなく、さらにグリツド電極を設
けた帯電器にも本発明は適用できるものである。
（発明の効果） 以上説明した様に所望の感光体電位を得る場合、すなわ
ちドラム方向に流れる所望のコロナ電流を得る場合に
は、直流高電圧のみでコロナ放電させるよりも、直流高
電圧に交流電圧を重畳させて実効的に直流高電圧のみの
場合と同等のコロナ電流を発生させることにより、放電
電流のリツプルＲを低下させることができた。
ちドラム方向に流れる所望のコロナ電流を得る場合に
は、直流高電圧のみでコロナ放電させるよりも、直流高
電圧に交流電圧を重畳させて実効的に直流高電圧のみの
場合と同等のコロナ電流を発生させることにより、放電
電流のリツプルＲを低下させることができた。
そして、従来の直流高電圧のみの印加によるコロナ放電
では実用に耐えがたかった低コロナ放電電流において
も、直流高電圧と交流電圧の重畳電圧によるコロナ放電
で所望の帯電極性のみのコロナ放電電流を流すことによ
り放電ムラのない安定したコロナ放電を行なうことがで
きた。
では実用に耐えがたかった低コロナ放電電流において
も、直流高電圧と交流電圧の重畳電圧によるコロナ放電
で所望の帯電極性のみのコロナ放電電流を流すことによ
り放電ムラのない安定したコロナ放電を行なうことがで
きた。
さらに、低電流コロナ放電のため、コロナ放電によって
発生するオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物の発生量
を大幅に減少することができ、感光体等がコロナ生成物
により劣化するのを防止できた。
発生するオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物の発生量
を大幅に減少することができ、感光体等がコロナ生成物
により劣化するのを防止できた。
第１図は本発明の第１実施例のコロナ放電装置を適用し
た電子写真複写機の概略図、 第２図は第１図のコロナ放電装置の印加電圧−放電電流
特性グラフ、 第3A図は第１図のコロナ放電装置の放電電流分布を測定
したグラフ、 第3B図はDC高電圧のみ印加した場合のコロナ放電装置の
放電電流分布を測定したグラフ、 第4A図〜第4G図は時間ｔに対する印加電圧と、放電電流
の波形を示すグラフ、 第５図は放電電流分布のリツプルＲとの放電電流の最大
値I2maxとの関係を示すグラフ、 第６図は本発明の第２実施例のコロナ放電装置の概略
図、 第７図は第６図のコロナ放電装置の印加電圧−放電電流
特性グラフ、 第8A図は第６図のコロナ放電装置の放電電流分布を測定
したグラフ、 第8B図はDC高電圧のみ印加した場合のコロナ放電装置の
放電電流分布を測定したグラフ、 第９図は本発明の第３実施例のコロナ放電装置の概略
図、 第10図は第９図の場合の印加電圧波形を示すグラフ、 第11図はコロナ放電電流とduty比との関係を示すグラ
フ。 １…感光体ドラム ２…コロナ放電装置 20…コロナ放電線 22…交流電圧電源 23…直流電圧電源
た電子写真複写機の概略図、 第２図は第１図のコロナ放電装置の印加電圧−放電電流
特性グラフ、 第3A図は第１図のコロナ放電装置の放電電流分布を測定
したグラフ、 第3B図はDC高電圧のみ印加した場合のコロナ放電装置の
放電電流分布を測定したグラフ、 第4A図〜第4G図は時間ｔに対する印加電圧と、放電電流
の波形を示すグラフ、 第５図は放電電流分布のリツプルＲとの放電電流の最大
値I2maxとの関係を示すグラフ、 第６図は本発明の第２実施例のコロナ放電装置の概略
図、 第７図は第６図のコロナ放電装置の印加電圧−放電電流
特性グラフ、 第8A図は第６図のコロナ放電装置の放電電流分布を測定
したグラフ、 第8B図はDC高電圧のみ印加した場合のコロナ放電装置の
放電電流分布を測定したグラフ、 第９図は本発明の第３実施例のコロナ放電装置の概略
図、 第10図は第９図の場合の印加電圧波形を示すグラフ、 第11図はコロナ放電電流とduty比との関係を示すグラ
フ。 １…感光体ドラム ２…コロナ放電装置 20…コロナ放電線 22…交流電圧電源 23…直流電圧電源
Claims (2)
- 【請求項１】コロナ放電電極と、このコロナ放電電極に
電圧を印加する電源とを有し、前記電圧は直流電圧と交
流電圧を重畳し、前記直流電圧の極性と同極性の成分の
みのコロナ放電電流が流れる電圧であって、被帯電体を
所望電位とするために直流電圧のみを前記コロナ放電電
極に印加する場合のコロナ放電電流をＩとした時、被帯
電体を前記所望電位とするために前記重畳電圧をコロナ
放電電極に印加した場合のコロナ放電電流の最大値が実
質的に２・Ｉ以上となるように設定されることを特徴と
するコロナ放電装置。 - 【請求項２】コロナ放電電極と、このコロナ放電電極に
電圧を印加する電源とを有し、前記電圧は直流電圧と交
流電圧を重畳し、前記直流電圧の極性と同極性の成分の
みのコロナ放電電流が流れる電圧であって、前記直流電
圧はコロナ放電開始電圧付近の電圧値Ｖが設定され、前
記交流電圧はそのpeak to peak値が実質的にＶの１〜２
倍となる電圧値が設定されることを特徴とするコロナ放
電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12230785A JPH0673045B2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | コロナ放電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12230785A JPH0673045B2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | コロナ放電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61278879A JPS61278879A (ja) | 1986-12-09 |
| JPH0673045B2 true JPH0673045B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=14832718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12230785A Expired - Fee Related JPH0673045B2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | コロナ放電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673045B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3331232B2 (ja) * | 1993-02-05 | 2002-10-07 | 日本バイリーン株式会社 | コロナ放電装置 |
| US6963479B2 (en) * | 2002-06-21 | 2005-11-08 | Kronos Advanced Technologies, Inc. | Method of and apparatus for electrostatic fluid acceleration control of a fluid flow |
| NZ537254A (en) * | 2002-06-21 | 2007-04-27 | Kronos Advanced Tech Inc | An electrostatic fluid accelerator for and method of controlling a fluid flow |
| JP4645528B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2011-03-09 | パナソニック電工株式会社 | 静電霧化装置 |
| CN113219313B (zh) * | 2021-05-08 | 2022-11-25 | 珠海格力电工有限公司 | 最大稳态冲击电压的测试方法及变频电机 |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP12230785A patent/JPH0673045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61278879A (ja) | 1986-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |