JPH0864337A - コロナ放電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の複雑化，大型化，高価格化を招くこと
なく、被帯電体の表面電位をより少ない放電電流で均一
に、したがってまたオゾン発生量を抑制しながら、長期
間にわたって安定して所望の電位を設定し得るコロナ放
電装置を提供する。 【構成】 感光体１（被帯電体）の表面に電荷を印加す
るコロナ放電装置において、鋸歯状放電電極２ｂの底面
と両側面に対するシールドケース２ｃを設け、シールド
ケース２ｃの開口部に対するグリッド２ｆを設け、放電
電極２ｂとシールドケース２ｃのプロセス上流側の側面
との距離を、放電電極２ｂとシールドケース２ｃのプロ
セス下流側の側面との距離よりも小さくなるように放電
電極２ｂを配設し、必要に応じて、グリッド２ｆをプロ
セス下流側に偏位させて配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コロナ放電現象を利用
して被帯電体に電荷を印加するコロナ放電装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法により画像形成を行う画像形
成装置においては、画像形成体表面に所定の帯電電位を
供給する帯電装置として、直径５０〜１００μｍのタン
グステンワイヤに５〜１０ｋＶの高電圧を印加し、その
ワイヤ上の放電によって発生したイオンを画像形成体表
面に移動させて帯電を行うコロナ放電装置が知られてい
る。この方式は、負放電に用いた場合、ワイヤ表面の状
態により放電点がワイヤ上にランダムに位置し、被帯電
面に対して不均一な放電となるので、被帯電面を均一に
帯電するために補助電極としてのシールドケースや電位
制御のためのグリッドが用いられる。このようなタイプ
をスコロトロンタイプという。

【０００３】また、近年、例えば特開昭６３−１５２７
２号公報に開示されているように、タングステンワイヤ
の代わりに鋸歯状に形成した放電電極を用いたコロナ放
電装置が提案されている。この形式のコロナ放電装置に
おいては、放電点が鋸歯先端に規則正しく位置するた
め、被帯電面に対してより均一な放電になり、また、そ
の作動的利点によりワイヤに比べて均一な帯電に要する
放電電流が少なくてすみ、放電電流が少ないことからオ
ゾンの発生量を抑えられる。

【０００４】しかしながら、放電点が特定されているが
ゆえに鋸歯状放電電極の歯先の損傷や電極先端への浮遊
物の付着や電極のあおり（屈曲）の影響を受けやすく、
そうなると放電自体が不安定でバラツキが大きくなる。
そこで、放電を安定化するために、やはり補助電極とし
てのシールドケースや電位制御のためのグリッドが用い
られることになり、かなりの放電電流を必要とする。し
たがってまた、オゾンの発生量が多くなる。

【０００５】シールドケースは通常、グランド電位に接
続され、あるいは帯電効率を上げるために放電電極に印
加されている電圧と同極の適当な電位に接続されるか、
フローティングとなっている。グリッドは通常、所望す
る帯電電位と同極性で、その絶対値より絶対値で２０〜
６０Ｖ大きい電位に接続されている。

【０００６】しかし、従来のスコロトロンタイプの放電
装置においては、汚れの影響を受けやすく、放電電極や
グリッドの酸化やスパッタ、異物の付着や成長により、
放電状態が変動し帯電の均一性が低下する。また、画像
形成装置に適用される画像形成体は、経時変化および使
用による摩耗によって、初期に設定されていた放電量で
は画像形成体表面が所望の電位まで上昇しなくなる。さ
らに、温度，湿度などの放電環境の変化によって帯電電
位の値が一定しない。

【０００７】従来、このような問題に対処するために、 帯電前の感光体（画像形成体）の電位および帯電後
の感光体の電位を所定の関数式に代入し、その結果に基
づいてグリッド電圧を制御する。

【０００８】 感光体の表面電位を検出し、その結果
に基づいて現像バイアス電圧を制御する。

【０００９】 放電装置のコロナ放電電極に電圧を印
加する高圧電源の出力側におけるインピーダンスを検出
し、これより算出された放電インピーダンスに基づい
て、前記高圧電源およびグリッドに印加するバイアス電
源の出力を動作開始前に制御する。

【００１０】 劣化の状況に応じて所定の電位を得る
放電電流を決めるのに、動作開始前に定電流制御でコロ
ナ放電させ、放電電流に対応した電圧値に変換された検
出信号により必要な放電電圧を決定し、動作中は決定さ
れた放電電圧で定電圧制御する。

【００１１】 感光体の表面電位を検知する電位検知
センサーを設け、検出信号は信号処理された後、高圧電
源にフィードバックされ、グリッドへの印加電圧を調整
したり、定電流制御されている全電流を調整して均一な
放電を維持する。

【００１２】 経年変化および環境変化による感光体
電流の微妙な変化を的確にとらえる複雑な検知回路を設
け、感光体電流が所定値になるように制御する。

【００１３】 グリッド電流またはシールドケース電
流もしくは両方の電流を検知して高圧電源にフィードバ
ックし、グリッド電圧や放電電極印加電圧を制御する。

【００１４】など、感光体の帯電電位や画質を均一化，
安定化するための様々な対策が提案されている。

【００１５】また、帯電効率を上げ、より少ない放電電
流で均一かつ安定した帯電性を得るために、 (1) コ字状のシールド板の両端のうち感光体回転方向
上流側のシールド板の縁と感光体との距離を、感光体回
転方向下流側のシールド板の縁と感光体との距離よりも
大きくする。

【００１６】(2) シールド板のコ字状の両端の中央よ
り感光体回転方向下流側の位置にグリッドを設ける。

【００１７】(3) グリッドのグリッド孔の開口面積が
感光体の移動方向下流にいくに従って狭くなるように構
成する。

【００１８】などの様々な対策が提案されている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の対策は、精度の高い回路素子やセンサー、複雑な回路
が必要であるなど、装置が高価になる。また、製造方法
や取り付けが複雑になったり、高い精度が要求されたり
する。そして、そうして得られた帯電性の均一性や安定
性においてもまだまだ問題があり、さらなる改善が求め
られていたり、シールドやグリッドの形状を変えるだけ
では充分な効果が得られないという問題がある。

【００２０】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、装置の複雑化，大型化，高価格化を
招くことなく、被帯電体の表面電位をより少ない放電電
流で均一に、また長期間にわたって安定して所望の電位
を設定し得るコロナ放電装置を提供することを目的とし
ている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
コロナ放電装置は、被帯電体表面に電荷を印加するコロ
ナ放電装置において、コロナ放電電極の底面と両側面に
導電性材料よりなるシールド手段を具備し、前記コロナ
放電電極とプロセス上流側の前記シールド側面との距離
が前記コロナ放電電極とプロセス下流側の前記シールド
側面との距離よりも小さくなるように前記コロナ放電電
極を配設したことを特徴とする。

【００２２】本発明に係る請求項２のコロナ放電装置
は、被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放電装置にお
いて、コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料より
なるシールド手段を具備し、プロセス上流側の前記シー
ルドに印加される電圧｜Ｖｃ_Ｕ｜がプロセス下流側の前
記シールドに印加される電圧｜Ｖｃ_Ｄ ｜より小さいこ
とを特徴とする。

【００２３】本発明に係る請求項３のコロナ放電装置
は、被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放電装置で、
コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料よりなるシ
ールド手段を具備し、前記コロナ放電電極と前記被帯電
体との間に電位制御用のグリッドが設けられたスコロト
ロンタイプの放電装置において、前記グリッドを前記シ
ールドの開口部のプロセス下流側に配設したことを特徴
とする。

【００２４】本発明に係る請求項４のコロナ放電装置
は、被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放電装置で、
コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料よりなるシ
ールド手段を具備し、前記コロナ放電電極と前記被帯電
体との間に電位制御用のグリッドが設けられたスコロト
ロンタイプの放電装置において、前記グリッドの電位｜
Ｖｇ｜をプロセス上流側が大きくプロセス下流側が小さ
くなるように設定したことを特徴とする。

【００２５】本発明に係る請求項５のコロナ放電装置
は、被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放電装置で、
コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料よりなるシ
ールド手段を具備し、前記コロナ放電電極と前記被帯電
体との間に電位制御用のグリッドが設けられたスコロト
ロンタイプの放電装置において、前記グリッドと前記被
帯電体との距離ｇが０．５ｍｍ≦ｇ≦１．０ｍｍとなる
ように前記グリッドを配設したことを特徴とする。

【００２６】本発明に係る請求項６のコロナ放電装置
は、被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放電装置で、
コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料よりなるシ
ールド手段を具備し、前記コロナ放電電極と前記被帯電
体との間に電位制御用のグリッドが設けられたスコロト
ロンタイプの放電装置において、前記被帯電体の所定帯
電電位Ｖｓとグリッド電圧Ｖｇとの関係が｜Ｖｇ｜≦｜
Ｖｓ｜となるように前記グリッド電圧を設定したことを
特徴とする。

【００２７】

【作用】請求項１のコロナ放電装置においては、コロナ
放電電極の位置をプロセス上流側に偏位させることで、
放電分布の中心をプロセス上流側へ移動させ、被帯電体
に電流が流れやすい帯電初期に高密度のコロナイオンを
被帯電体に送ってまず大まかに被帯電体を帯電させ、帯
電領域後半で表面電位を均一化することにより、より少
ない放電電流で均一な帯電性を得ることができる。

【００２８】請求項２のコロナ放電装置においては、シ
ールド電圧をプロセス上流側がプロセス下流側より小さ
くすることで、放電分布の中心をプロセス上流側へ移動
させ、上記と同様にして、より少ない放電電流で均一な
帯電性を得ることができる。

【００２９】請求項３のコロナ放電装置においては、所
望の表面電位を超えない範囲でグリッドを取り除くこと
で、できるだけ多くの電流を被帯電体に流すようにして
まず大まかに被帯電体を帯電させ、帯電領域後半で表面
電位を均一化することにより、より少ない放電電流で均
一な帯電性を得ることができる。

【００３０】請求項４のコロナ放電装置においては、グ
リッド電圧をプロセス上流側では大きな値としプロセス
下流側では所望の表面電位に近い値とすることで、まず
大まかに被帯電体を帯電させ、帯電領域後半で表面電位
を均一化することにより、より少ない放電電流で均一な
帯電性を得ることができる。

【００３１】請求項５のコロナ放電装置においては、グ
リッドと被帯電体との距離を充分に小さく設定すること
で、帯電時間中により多くの電流を被帯電体に流し、帯
電効率の良い帯電を行い、結果としてより少ない放電電
流で均一な帯電性を得ることができる。

【００３２】請求項６のコロナ放電装置においては、帯
電電位が充分飽和した領域を使用可能なようにグリッド
電圧を設定することで、帯電領域内の電位のバラツキ
や、放電電極や被帯電体の使用回数の増大による被帯電
体の帯電電位の変化や、放電環境による帯電電位の変化
を抑制することができ、結果としてより少ない放電電流
で均一な帯電性を得ることができる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明に係るコロナ放電装置の実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００３４】図１は実施例に係るコロナ放電装置を用い
た複写機，レーザープリンタ等の電子写真装置の構成を
示す。紙面に垂直な方向に軸線を有する感光体１は画像
形成体つまり被帯電体であり、アルミニウム等の導電性
材料を素材としたドラム状の基体を回転自在に軸支し、
基体の周面にＯＰＣ（オーガニック・フォトセンシティ
ブ・コンダクタ：有機光感光体）などからなる光導電層
を形成したものである。この感光体１は図示した矢印Ｗ
の方向に駆動回転される構成となっている。感光体１に
はコロナ放電装置（帯電器）２およびコロナ放電装置
（転写器）２′が近接対向している。

【００３５】帯電器２は、絶縁性基板２ａ上にエッチン
グ，レーザー加工等で作製されたステンレス製（厚さ
０．１ｍｍ）の鋸歯状放電電極２ｂが配設され、断面が
コ字状のシールドケース２ｃの内部に支持されている。
鋸歯状放電電極２ｂは高圧電源２ｄに接続されており、
この高圧電源２ｄにより高電圧を印加することで、歯先
よりコロナ放電を発生させ、感光体１の表面を帯電させ
る。放電電極２ｂと感光体１との間には高圧電源２ｅに
より−６００Ｖに電圧が印加されたグリッド２ｆが配設
されており、感光体１の帯電電位が所定電位（−６００
Ｖ）になるように制御する。

【００３６】帯電器２により感光体１の表面を所定電位
に帯電させた後、露光３により感光体１の表面に静電潜
像を形成し、その静電潜像を現像器４で現像してトナー
像を形成する。次に、このトナー像が転写器２′と感光
体１が対向する転写部位に至ると、これにタイミングを
合わせて転写材５を転写部位に供給する（図示矢印Ｚ方
向）。転写部位ではグリッドがないことを除いてほぼ帯
電器２と同様の構成の転写器２′により転写材５の裏面
を帯電させ、感光体１上のトナー像を転写材５に転写す
る。その後、トナー像を担持した転写材５を定着器６に
搬送する一方、感光体１上に残ったトナーをクリーナ７
で回収した後、感光体１上の残留電荷を除電ランプ８に
より除電し、次の工程に移る。

【００３７】図２は図１における鋸歯状放電電極２ｂの
要部拡大図である。鋸歯状放電電極２ｂの歯数は１０７
個で、各歯のピッチｐは２ｍｍであり、歯先が絶縁性基
板２ａのエッジから感光体１側に突出した位置になるよ
うに（ｄ＝２ｍｍ）、絶縁性基板２ａの上に接着されて
いる。放電電極２ｂに図示しない抵抗を介して接続され
たコモン電極２ｇは高圧電源２ｄに接続されており、こ
の高圧電源２ｄより高電圧を印加することで歯先よりコ
ロナ放電を発生させ、感光体１の表面を帯電させる。

【００３８】図３は、鋸歯状放電電極２ｂの１つの歯先
についての放電強度の分布を示す。

【００３９】図４は、感光体１の電位に対して感光体１
に流れる放電電流（ドラム電流）の関係を示す。感光体
１の電位が低い放電初期においては、放電電流がより多
く流れる。

【００４０】図５は実験装置を示す（見る方向は図１と
は反対側からとなっている）。この実験装置において
は、鋸歯状放電電極２ｂの位置を、帯電器２の中央から
帯電方向に平行に延びる線ｎに対して垂直方向に変位可
能となし、また、グリッド２ｆの位置を、前記の線ｎの
方向とその線ｎに対して垂直方向とに変位可能となして
ある。図５において、２ｃはシールドケース、２ｆはグ
リッドである。シールドケース２ｃの高さは１６ｍｍ、
長さは２３０ｍｍ、絶縁性基板２ａの厚さは１．６ｍ
ｍ、感光体１の直径は５０ｍｍ、ｎ方向に沿っての放電
電極２ｂの歯先とシールドケース２ｃの端部との間の寸
法は７ｍｍである。

【００４１】（１）図５に示す実験装置において、放電
電極２ｂをプロセス上流側に垂直に０〜３．０ｍｍ移動
させて感光体１を帯電したときの感光体１の軸方向の帯
電ムラは、図６に示す結果となった。この結果による
と、放電電極２ｂをプロセス上流側に配設することによ
り、より均一な帯電性が得られる。好ましくは、プロセ
ス上流側に１〜２ｍｍ移動させた位置に放電電極２ｂを
配設すると、最も良い帯電性が得られる。

【００４２】（２）図７の（ａ）に示すように、シール
ドケース２ｃの電圧について、プロセス上流側のケース
電圧｜Ｖｃ_U ｜をプロセス下流側のケース電圧｜Ｖｃ_D
｜よりも小さく設定する。例えば、Ｖｃ_U ＝−５００
Ｖ、Ｖｃ_D ＝−１５００Ｖとする。こうすることによっ
て、図７の（ｂ）に示すように、放電密度分布が、その
中心がプロセス上流側に偏位した状態となる。この結果
として、（１）の場合と同様に、より均一な帯電性が得
られる。

【００４３】（３）図８に示す実験装置でシールドケー
ス２ｃにおけるプロセス上流側の側面を感光体１側に延
長した線ｍに対してグリッド２ｆをプロセス下流側に４
ｍｍ偏位させて配設したとき、感光体１における軸方向
の帯電ムラは図９に示す結果となった。このことから、
グリッド２ｆをプロセス下流側に偏位させて配設する
と、より均一な帯電性が得られることが分かる。さら
に、放電電極２ｂをプロセス上流側に偏位させて配設す
ることと併せると、一層均一な帯電性が得られる。

【００４４】ここで、グリッド２ｆの配設位置には若干
の注意を要する。それは、帯電領域中でグリッド２ｆの
配設されない部分（スペース部）が大きすぎると、この
スペース部で所望の感光体表面電位を上回ってしまった
り、上回らなくとも帯電領域中で充分に均一化されない
からである。図８に示す実験装置でスペース部でのみの
帯電量を測定したところ、図１０に示す結果となった。
スペース部が５．５ｍｍ以上になると、スペース部での
帯電電位が所望の表面電位−６００Ｖを超えてしまうの
でふさわしくない。帯電の均一性から判断してスペース
部の最大値は５ｍｍである。

【００４５】（４）図５に示す構成では、グリッド電圧
｜Ｖｇ｜の増加に対して感光体電流Ｉｄの分配比Ｉｄ／
Ｉｔは増加傾向にあるので、図１１に示すように、プロ
セス上流側の帯電領域前半ではグリッド電位を例えば−
７００Ｖと感光体表面電位が所望の表面電位を超えない
範囲で高く設定することにより効率良く帯電し、感光体
１の帯電領域後半ではグリッド電圧を所望の表面電位が
得られる電圧、例えば−６００Ｖに設定して精度良く帯
電させる。

【００４６】また、図１２に示すように、グリッド電圧
をプロセス上流側からプロセス下流側にかけて徐々に減
少させるようにしてもよい。こうすることで、一層効率
良く均一な帯電性が得られる。

【００４７】（５）図５に示す実験装置において、グリ
ッド２ｆと感光体１との間の距離ｇをパラメータとして
帯電テストを行ったところ、図１３に示す結果を得た。
この距離ｇが小さいほど帯電効率が良いことが分かる。
また、同図に示すように距離ｇが小さいほど帯電ムラも
小さい。以上により、グリッド２ｆと感光体１との距離
ｇはできるだけ小さくする方が好ましい。グリッド２ｆ
の取り付け精度や異常放電などを考慮すると、距離ｇ
は、０．５ｍｍ≦ｇ≦１．０ｍｍが好ましい。

【００４８】（６）図５に示す実験装置において、表１
に示す６パターンの条件で帯電テストを行ったときの、
放電電極２ｂへの印加電圧と感光体１の表面電位との関
係を図１４に示す。図中、Ｌ，Ｃ，Ｒはそれぞれ感光体
１の軸方向での左側，中央，右側での測定値であること
を示す。Ｙ軸の表面電位は、感光体帯電電位の周方向の
平均値である。

【００４９】

【表１】

【００５０】放電電極の違い（違う電極、放電履歴の有
無、放電環境）や感光体の違い（帯電位置、帯電履歴の
有無）によって帯電特性に大きなバラツキがある。図１
４はそのような大きなバラツキを示している。この帯電
量の差が表面電位のバラツキあるいは所望帯電電位から
のずれになる。

【００５１】帯電量の差は印加電圧に対して帯電電位が
飽和するに従って小さくなるので、それに適した電圧を
放電電極２ｂに印加するとよい。しかし、従来通りグリ
ッド電圧Ｖｇと感光体１への所定帯電電位Ｖｓとの関係
が｜Ｖｇ｜＞｜Ｖｓ｜となる電圧をグリッド２ｆに印加
すると、帯電電位が所定帯電電位を大きく上回ってしま
うことになる。感光体表面電位が所定帯電電位を大きく
上回らないようにするためにグリッド２ｆと感光体１と
の距離を大きくすることも考えられるが、これは図１３
に示すように帯電効率を悪くするのでふさわしくない。

【００５２】そこで、グリッド電圧Ｖｇと所定帯電電位
Ｖｓとの関係が｜Ｖｇ｜≦｜Ｖｓ｜となる電圧をグリッ
ド２ｆに印加することにより、帯電効率を損なうことな
く所定帯電電位を得ることができる。

【００５３】以下、より具体的に述べる。感光体の所定
帯電電位Ｖｓはグリッド電圧Ｖｇにより、 Ｖｓ＝Ｖｇ＋Ｖ（It,g,s,e) となることを用いて説明する。上式において、Ｖ（It,
g,s,e) は、放電電流、グリッドの位置、グリッドの開
口率、その他放電環境によって決まる定数である。

【００５４】図１５は表１における条件ａおよびｂの帯
電特性を表したものである。ａとｂとでは条件が同じで
となっているが、物自体が異なっているということであ
る。

【００５５】図において、太線が条件ａ、細線が条件ｂ
の場合である。条件ａの場合は帯電位置（Ｌ，Ｃ，Ｒ）
による電位バラツキが比較的小さく、条件ｂの場合は電
位バラツキが比較的大きい。

【００５６】グリッド電圧Ｖｇを−６５０Ｖ、平均表面
電位Ｖｓを−６００Ｖに設定した場合、感光体１の軸方
向に図１５中に示すＡの軸方向電位差が生じる。

【００５７】これに対して、グリッド電圧Ｖｇを−６０
０Ｖ、平均表面電位Ｖｓを−６００Ｖに設定した場合、
軸方向電位差は図１５中に示すＢとなり、後者の方が帯
電位置による電位バラツキを抑えることができるという
ことが分かる。

【００５８】次に、図１６は表１における条件ａおよび
ｃの帯電特性を表したものであり、太線が条件ａ、細線
が条件ｃの場合である。放電により放電電極２ｂに付着
した付着物の影響等で放電空間のインピーダンスが上昇
し、帯電効率が悪くなっているのが分かる。

【００５９】グリッド電圧Ｖｇを−６５０Ｖ、平均表面
電位Ｖｓを−６００Ｖに設定した場合、図１６中に示す
Ｃの軸方向電位差が生じる。

【００６０】これに対して、グリッド電圧Ｖｇを−６０
０Ｖ、平均表面電位Ｖｓを−６００Ｖに設定した場合、
軸方向電位差は図１６中に示すＤとなって、帯電位置に
よる電位バラツキを抑えることができる。

【００６１】次に、図１７は表１における条件ａおよび
ｄの帯電特性を表したものであり、太線が条件ａ、細線
が条件ｄの場合である。感光体１の表面が摩耗し、静電
容量が大きくなったため、帯電量が減少している様子が
見てとれる。

【００６２】グリッド電圧Ｖｇを−６５０Ｖ、平均表面
電位Ｖｓを−６００Ｖに設定した場合、図１７中に示す
Ｅの軸方向電位差が生じる。

【００６３】これに対して、グリッド電圧Ｖｇを−６０
０Ｖ、平均表面電位Ｖｓを−６００Ｖに設定した場合、
軸方向電位差は図１７中に示すＦとなって、帯電位置に
よる電位バラツキを抑えることができる。

【００６４】次に、図１８は表１における条件ａ，ｅお
よびｆの帯電特性を表したものであり、太線が条件ａ、
中太線が条件ｅ、細線が条件ｆの場合である。放電環境
による帯電効率の違いを表している。この場合も、上記
と同様のことがいえる。

【００６５】ここで、グリッド２ｆと感光体１との間の
距離ｇが大きいと、所定帯電電位Ｖｓを得るために必要
な印加電圧および放電電流がかなり大きくなるので、距
離ｇを、０．５ｍｍ≦ｇ≦１．０ｍｍの範囲に設定し、
グリッド電圧Ｖｇを、｜Ｖｇ｜≦｜Ｖｓ｜となるように
設定することで、より一層大きな効果が得られる。

【００６６】なお、上記実験は、φ５０ｍｍのＯＰＣ
（有機光感光体）、開口幅１５ｍｍの帯電器、放電ギャ
ップ７ｍｍ、プロセススピード８６ｍｍ／ｓの条件で行
ったものである。

【００６７】上記の実施例では放電電極２ｂが鋸歯状の
もので説明したが、櫛歯状や多針電極等についても同様
の効果があることはいうまでもない。また、最適値等に
ついては帯電器の開口幅、グリッドの開口率、放電ギャ
ップ、プロセススピード等のバランスによって決まるた
め、条件の変更に伴い若干の変更は余儀なくされるが、
上記したのと同様の考え方が適用できる。さらに上記の
実施例では特に電子写真装置の帯電装置について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば
電子写真装置の転写装置や除電装置や剥離装置等のコロ
ナ放電装置にも適用できることはいうまでもない。

【００６８】

【発明の効果】請求項１のコロナ放電装置によれば、コ
ロナ放電電極とプロセス上流側のシールド側面との距離
がコロナ放電電極とプロセス下流側のシールド側面との
距離よりも小さくなるようにコロナ放電電極を発生する
ことで、放電分布の中心をプロセス上流側へ移動させ、
被帯電体に電流が流れやすい帯電初期に高密度のコロナ
イオンを被帯電体に送ってまず大まかに被帯電体を帯電
させ、帯電領域後半で表面電位を均一化することによ
り、より少ない放電電流で均一な帯電性を得ることがで
きる。

【００６９】請求項２のコロナ放電装置によれば、プロ
セス上流側のシールドに印加される電圧｜Ｖｃ_U ｜をプ
ロセス下流側のシールドに印加される電圧｜Ｖｃ_D ｜よ
り小さくすることで、放電分布の中心をプロセス上流側
へ移動させ、上記と同様にして、より少ない放電電流で
均一な帯電性を得ることができる。

【００７０】請求項３のコロナ放電装置によれば、グリ
ッドをシールドの開口部のプロセス下流側に発生するこ
とで、できるだけ多くの電流を被帯電体に流すようにし
てまず大まかに被帯電体を帯電させ、帯電領域後半で表
面電位を均一化することにより、より少ない放電電流で
均一な帯電性を得ることができる。

【００７１】請求項４のコロナ放電装置によれば、グリ
ッドの電位｜Ｖｇ｜をプロセス上流側が大きくプロセス
下流側が小さくなるように設定することで、まず大まか
に被帯電体を帯電させ、帯電領域後半で表面電位を均一
化することにより、より少ない放電電流で均一な帯電性
を得ることができる。

【００７２】請求項５のコロナ放電装置によれば、グリ
ッドと被帯電体との距離ｇが０．５ｍｍ≦ｇ≦１．０ｍ
ｍとなるようにグリッドを配設することで、帯電時間中
により多くの電流を被帯電体に流し、帯電効率の良い帯
電を行い、結果としてより少ない放電電流で均一な帯電
性を得ることができる。

【００７３】請求項６のコロナ放電装置によれば、被帯
電体の所定帯電電位Ｖｓとグリッド電圧Ｖｇとの関係が
｜Ｖｇ｜≦｜Ｖｓ｜となるようにグリッド電圧を設定す
ることで、帯電領域内の電位のバラツキや、放電電極や
被帯電体の使用回数の増大による被帯電体の帯電電位の
変化や、放電環境による帯電電位の変化を抑制すること
ができ、結果としてより少ない放電電流で均一な帯電性
を得ることができる。

【００７４】以上のようにして、本発明によれば、帯電
効率の良い帯電を行い、装置の複雑化，大型化，高価格
化を招くことなく、被帯電体の表面電位をより少ない放
電電流で均一に、したがってまたオゾンの発生量を抑制
しながら、長期間にわたって安定して所望の電位を設定
し得るコロナ放電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るコロナ放電装置を用いた
電子写真装置の構成を示す図である。

【図２】図１における鋸歯状放電電極の要部の拡大図で
ある。

【図３】鋸歯状放電電極からの放電強度の分布を示す図
である。

【図４】実験結果による感光体の電位と感光体放電電流
の関係を示す図である。

【図５】本発明に係る実験に用いた実験装置を示す図で
ある。

【図６】本発明による放電電極位置と感光体軸方向帯電
ムラの関係を示す図である。

【図７】本発明によるコロナ放電装置の実施例と放電強
度分布を示す図である。

【図８】本発明に係る実験に用いた実験装置を示す図で
ある。

【図９】本発明による放電電極位置と感光体軸方向帯電
ムラの関係を示す図である。

【図１０】実験結果によるグリッドスペース部での帯電
量を示すである。

【図１１】本発明によるコロナ放電装置の実施例を説明
する構成図である。

【図１２】本発明によるコロナ放電装置の他の実施例を
説明する構成図である。

【図１３】本発明によるグリッド位置と感光体軸方向帯
電ムラと表面電位の関係を示す図である。

【図１４】実験結果によるコロナ放電装置の帯電特性を
示す図である。

【図１５】本発明によるコロナ放電装置の実施例を説明
するための帯電特性（放電電極の違い）を示す図であ
る。

【図１６】本発明によるコロナ放電装置の実施例を説明
するための他の帯電特性（放電電極の放電履歴の差）を
示す図である。

【図１７】本発明によるコロナ放電装置の実施例を説明
するための他の帯電特性（感光体の帯電履歴の差）を示
す図である。

【図１８】本発明によるコロナ放電装置の実施例を説明
するための他の帯電特性（放電環境の差）を示す図であ
る。

【符号の説明】

１……感光体 ２……コロナ放電装置（帯電器） ２ａ…絶縁性基板 ２ｂ…鋸歯状放電電極 ２ｃ…シールドケース ２ｄ…高圧電源 ２ｅ…高圧電源 ２ｆ…グリッド ２ｇ…コモン電極 ２′…コロナ放電装置（転写器） ３……露光 ４……現像器 ５……転写材 ６……定着器 ７……クリーナ ８……除電ランプ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放
   電装置において、コロナ放電電極の底面と両側面に導電
   性材料よりなるシールド手段を具備し、前記コロナ放電
   電極とプロセス上流側の前記シールド側面との距離が前
   記コロナ放電電極とプロセス下流側の前記シールド側面
   との距離よりも小さくなるように前記コロナ放電電極を
   配設したことを特徴とするコロナ放電装置。
2. 【請求項２】 被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放
   電装置において、コロナ放電電極の底面と両側面に導電
   性材料よりなるシールド手段を具備し、プロセス上流側
   の前記シールドに印加される電圧｜Ｖｃ_U ｜がプロセス
   下流側の前記シールドに印加される電圧｜Ｖｃ_D ｜より
   小さいことを特徴とするコロナ放電装置。
3. 【請求項３】 被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放
   電装置で、コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料
   よりなるシールド手段を具備し、前記コロナ放電電極と
   前記被帯電体との間に電位制御用のグリッドが設けられ
   たスコロトロンタイプの放電装置において、前記グリッ
   ドを前記シールドの開口部のプロセス下流側に配設した
   ことを特徴とするコロナ放電装置。
4. 【請求項４】 被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放
   電装置で、コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料
   よりなるシールド手段を具備し、前記コロナ放電電極と
   前記被帯電体との間に電位制御用のグリッドが設けられ
   たスコロトロンタイプの放電装置において、前記グリッ
   ドの電位｜Ｖｇ｜をプロセス上流側が大きくプロセス下
   流側が小さくなるように設定したことを特徴とするコロ
   ナ放電装置。
5. 【請求項５】 被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放
   電装置で、コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料
   よりなるシールド手段を具備し、前記コロナ放電電極と
   前記被帯電体との間に電位制御用のグリッドが設けられ
   たスコロトロンタイプの放電装置において、前記グリッ
   ドと前記被帯電体との距離ｇが０．５ｍｍ≦ｇ≦１．０
   ｍｍとなるように前記グリッドを配設したことを特徴と
   するコロナ放電装置。
6. 【請求項６】 被帯電体表面に電荷を印加するコロナ放
   電装置で、コロナ放電電極の底面と両側面に導電性材料
   よりなるシールド手段を具備し、前記コロナ放電電極と
   前記被帯電体との間に電位制御用のグリッドが設けられ
   たスコロトロンタイプの放電装置において、前記被帯電
   体の所定帯電電位Ｖｓとグリッド電圧Ｖｇとの関係が｜
   Ｖｇ｜≦｜Ｖｓ｜となるように前記グリッド電圧を設定
   したことを特徴とするコロナ放電装置。