JPS606963A - コロナ装置 - Google Patents

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】 本発明は、誘電面の静電荷を修正する際に使用されるコ
ロナ放電装置に関し、特にイオンの供給物を１回転する
誘電シリンダ面の上に発生させて、静電潜像をシリンダ
面からコピー媒体へ転写した後シリンダ面に残っている
電荷を中和するために静電印刷装置に使用されるコロナ
消去装置に関する。

コロナ放電装置は、一様な静電荷を誘電面に配置し、か
つ既存の電荷パターンを除去することである。このよう
な作用は、この記述の目的のために、′誘電面の静電荷
を修正すること′という用ｍｌの範囲内にある。

コロナ放電装置の性能は、電極の表面で“グロー“する
、局部的な周囲の空気状況から合成され／（化学的化合
物により減少する。誘電性トーナーはまた、局部化した
充電を生じる電極の表面に蓄積することがあり、このた
めコロナ′喧流の大きさと密度が減少する。これらの影
響がコロナ電極の有効寿命を実質的に短かくし、それに
よりコロナ組立体全体を比較的ひんばんに交換すること
が必要になる。従って、むだ時間をできるだけ少なくし
かつ無用なワイヤの交換を簡単にするために一つより多
いコロナワイヤを有する組立体を設けることが望ましい
。

多コロナワイヤ組立体を設ける−りの試みが、スプリン
ゲット（Ｓｐｒｉｎｇｅｔｔ）の米国特許第４．０５６
．７２８号に示されている。この特許には、ゼログラフ
ィツク再生装置に使用され、かつ回転可能なシリンダに
取りつけられた多電極を有する回転可能なコロナ装置が
教示されている。各電極には、シリンダの表面に沈着し
た電荷の大きさと極性を制御するために各電極と関連し
たバイアス導電性部材を有し、いずれの電極も、電荷が
沈着される表面にＭ接した所望の作用位置に位置決めで
きるように装置が回転可能である。電極の一つが故障す
るかまたは役に立たなくなれば、そのとき装置を次の位
置へ人手でまたは自動的に移動させることができる。こ
の組立体は相当数の構成ｌ！累を必要とし、かつきわめ
て複雑であり、製造費用が比較的高く々る。加えて、バ
イアス導電性材料が故障すれば、その材料と関連した特
別な電極がなお満足に作用しているとしてもそれをもは
や使用できない。それ故、この装置が、単独のコロナ電
極装置と関連した問題のいくつかを解決するけれども、
それには、その費用により重大な限界があり、かつ信頼
性とと能率も疑わしい。

従って、本発明の目的は、多コロナワイヤを有する改良
されたコロナ装置を提供することである。

その−面において、本発明は、軸方向に整合された少な
くとも一つのコロナ電極を担持する支持部材と、支持部
材と電極の両方の周りに巻かれるバイアス導電性部材と
を設ける。１以下、本発明の好ましい実施例を図面によ
り詳細に説明する。

第１図には、本発明を組込んである代表的な静電プリン
タ８０がやや概略的に示されている。

このプリンタは、主として本発明のだめの適当な周囲の
状況を説明するために示しである。他のプリンタおよび
ホトレセプタを用いるホトコピアも、本発明の使用によ
り利益を得ることもできる。シリンダ３２が軸８４を中
心として回転可能に取りつけられ、かつ誘電層３６に被
校された導電性コア８５を有し、誘電層８６はカートリ
ッジ８８から静電像を受けることができ、カートリッジ
８８は電子制御システム４０により駆動され、かつ機械
的コネクタ４２により接続されている。シリンダが図示
の方向に回転する際に、静電像がカートリッジ８８によ
り誘電層８６の外面に形成され、そしてフィーダ機構４
６によりホンパー４４から供給されるトーナーと接触す
る。その結果としてのトーナー像が、しなやかな外層４
９を有する加圧ローラ４８で形成されたニップの方へシ
リンダ３２によ妙搬送され、このとき外層４９は、一対
の給送ローラ５２の間に入る紙５０のようなレセプタの
通路に位置しており、トーン像がシリンダ８２とローラ
４８により駆動され、そして一対の出口ローラ５４０間
を出る。ニップ圧力はトーナーをレセプタ５０に転写さ
せるのに十分であり、かつ十分な圧力で、トーナーがレ
セプタに融着される。

シリンダ８２とローラ４８の間のニップを通った後、誘
電層３６の表面に残っているトーナーがスクレーパープ
レード組立体５６により除去され、そして表面に残って
いる残留静電像が、スクレーパープレード組立体５６と
カートリッジ８８の間に位置した排出ヘッド５８により
中和される。

第２図は、コロナ放電消去組立体に使用される構成要素
の分解配列斜視図を示す。ガラス棒６０が、長手方向孔
６８を有する真鍮の案内管６２内に位置決めされ、かつ
取付ブロック６４と６６がそれぞれ管の端部６７、６８
の上に嵌め込まれている。

後で第８図によりいっそう詳細に述べられるように、ハ
ンドル７０が取付ブロック６４およびガラス棒６０との
その連結部に着座する。取付ブロック６４．６６が、静
電プリンタの対向する壁に、増刊ブロックのそれぞれの
スロット７２．７４を通るボルトにより固定されるよう
になっている。

ガラス棒６０の端部６８が案内管６２にポリカーボネー
トスリーブ７６により６出しされ、このスリーブには、
第４図に見られるように、四つの長手方向スロツ）８０
がその円周に均等に間隔を置いてフィンガを形成してい
るテーノく一端部７８がある。スリーブが案内管にすべ
り嵌めしており、かつガラス棒の直径がスリーブ７６０
内端の自社よりわずかに大きいので、ガラス棒がスリー
ブを通って延びるときに、フィンガをだわ−ませる。

また、ポリカーボネートの弾性により、反作用力が作ら
れ、そのだめフィンガが、管案内に確実に６出１．され
たガラス管６０を保持する。

第２図に見られるように、組立てたときに、案内管の端
部６５が取付ブロック６６の凹所６１に位置し、かつこ
の位置にねじ６９により保持されている。その他端では
、第８図に見られるように、案内管６２がブロック６４
の開ロア１内に密接して嵌まっており、そしてハンドル
７０の内端が案内管の中へ突出して、ガラス棒の端部６
７を中央円筒状凹所８２に縮小部８４マで受け入れてい
る。

ハンドル７０が静電プリンタの壁の外側に位置し、かつ
壁を通って少なくとも部分的に突出する。

主として第２図を参照すると、ガラス棒６０には、その
円周に均等に間隔を置いた四つの真直なコロナ電極８６
がある。各電極８６がタングステンワイヤ８８（第４図
）を有し、このタングステンワイヤはその長さの大部分
にわたって高温ガラス９０に納められている。そのガラ
スは、コーニングガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ　Ｇｌａｓｓ
）により販売されるタイプ１７２０（商標）が望ましい
。

ワイヤ８８は直径が一インチの十分の七であり、ガラス
９０は太さが一インチの十分の１．７５であり、各電接
の直径が一インチの十分の１０．５となる。ガラス棒の
端部６８の近くで、ガラス９０が棒部分９２（第４図）
を残すように各タングステンワイヤ８８から除去され、
それから棒部分９２が高温エポキシ樹脂により二つの位
置９４でガラス棒表面に固着される、１ さて、主として第８図と第４図を参照すると、連続ワイ
ヤ９８の形態のバイアス用２ｔ１．’ｍ性部材が、印刷
に使われる回転可能なシリンダ８２（Ｍｔ図）の部分の
長さより大きいその長さの部分にわたってガラス棒６０
の周りにかつ電極の上に巻かれている。ワイヤ９８はタ
ングステンで作られ、かつ直径が一インチの十分の二で
ある。ワイヤ９８がガラス棒に沿って一インチ当り１１
２巻きとなるように密接して巻かれて、すべての電極の
ために有効に連続するバイアス導電性部材を形成する。

ワイヤを一様に巻いて、コロナ電極の長さにわたってワ
イヤ９８とガラス棒６０の軸の間に一定のねじれ角を与
えるのが重要である。−これにより。

長手方向孔６Ｂを通る一様々イオン雲が得られ、その結
果シリンダの表面の電荷が畦土的に消去されることにな
る。導電性フォイル１０２が巻線９８の下の電極に平行
にかつ二つの電極の間に延びており、かつ各巻きごとに
とのワイヤと接触している。ワイヤが各端部で、ガラス
棒６０の周りに巻かれた電気的絶縁テープ９７．９９に
より終っている。

導電フォイル１０２は８０１ステンレス鋼で作す、かつ
幅が一インチの十分の人士で、太さが一インチの十分の
−であるのが望ましい。第４図に見られるように、フォ
イル１０２は、後述する理由のために案内管６２の壁の
小孔１０６に対抗して存在するようにガラス棒の周りに
巻かれた端部１０４を有する。

主として第２図を参照して装置の組立を述べる。まず、
ガラス棒６０をスリーブ７６に挿入体の長方形孔１０８
が管６２の壁の孔１１０と整合するようにスリーブを案
内管６２内に位置決めする。ガラス棒を挿入して整合さ
せたときに一つのタングステンワイヤ８８の一つの棒部
分９２を今や整合１また孔１０８と１１０より見ること
ができるように、管、挿入体およびガラス棒を寸法法め
する。このタングステンワイヤには、これらの孔を通じ
て′１旺気的接点１１２を接触させる。この電気的接点
１１２け、案内管６２に具合良く嵌まるように形成され
たほぼＣ形の成形接点ブロック１１４（第２図）に収容
されている。この接点は高い電圧ポテンシャルを電極８
６に接続するために設けられていてほぼＬ形をしており
、かつ好ましくはＷ、　Ｒ，Ｇｒａｃｅ　ａｎｄ　Ｃｏ
。

の部門、エマソン・アンド・カミンクにより供給される
エツコーボンド（Ｅｃｃｏ−ｂｏｎｄ）Ｈ２８１（ｉｆ
ｆＩ標）の高温エポキシ樹脂により固着される。管６２
の孔１０６に二本の小ねじ１２０により取りつけられた
ステンレス鋼プランジ接点１１８を取りつけることによ
シミ流通路を完了する。プランジ接点１１８は一インチ
十分の二のワイヤ直径で作られ、かつ巻かれたワイヤ９
８およびフォイル１０２の端部１０４と接触し、このよ
うにしてコロナ回路が完了する。次に、ガラス棒の端部
６７を前述したように取付ブロック６４に通１２、そし
てハンドル７００凹所８２に通す。

ハンドルを組立てたときに、肩部１２４がブロック６４
の外側面に係合し、かつ中央部分１２５がブロックに含
まれていることが分るだろう。この部分は、部分１２５
の周りに間隔ｉ置いた四つの軸方向スロッ目２６を接合
する環状スロット１２７を区画している。これらのスロ
ットは位置決めねじ１２８のための隙間を形成し、位置
決めねじ１２８はハンドルをブロック６４に保持し、一
方ハンドルを、ねじがスロット１２７に来るまで引き出
し、ハンドルを回転してねじをスロット１２６のうちの
新しいスロットと整合させ、そしてハンドルを押し込む
ことによりハンドルが今やスロット１２６に受け入れら
れるので、ねじをさらに回転しないように阻止するよう
にしてハンドルを四つの別々の位置の間で回転させるこ
とができる。明らかに、壁１１１に組立てるときに（第
８図と第４図）、一つの電極８６が所望の位置にあるよ
うに組立中ガラス棒をハンドルに対して角度的に位置決
めしてこの位置に取りつけなければならないが、前述し
たようにハンドルを用いてガラス棒を回転させることに
より他の電極も同じ位置をとることができる。組立体の
この部分はもちろん非常に臨界的である。ガラス棒は、
前述のエツコーボンドＨ２８１のよう々適当な高温接着
剤を用いてノンドルに取りつける。

取付ブロック６４と６６の長手方向スロット７２と７４
によね、取付ブロックの位置をシリンダ８２（第１図）
に対し調整することができるので、コロナ電極をシリン
ダの表面から最適の距離に位置決めできることにも留意
しなければならない。

この距離は通常フィーラゲージにより設定され、かつ電
極とシリンダ表面の間の典型的な距離は０．０２０イン
チ（０，５０８ミリメートル）である。取付ブロック６
４は短かい環状の凹所１２２を有し、との凹所は、カー
トリッジ８８とコネクタ４２の間の接点を入れたり外し
たりするために使用される印刷装置のハンドルとの連動
部の突起を受け入れる。このハンドルを離脱位置へ動か
さなければ、電極を変えることができ々いし、またコロ
ナ電極組立体が正しい使用位置になければ、連動突起が
係合しない。

９電プリンタを使用しているときに、電流を接点１１２
を経て供給して、電極８６を、１２５ｉ（Ｈ２４の交流
信号を用いた２０００Ｖｐｐの電位に付勢する。帯電イ
オンの雲がバイアス導電性部材９８を有するワイヤの長
さに沿って発生し、この雲が、ギャップを横切る電位差
により長手方向孔６Ｂを通ってシリンダ面へ送り出され
る。電流の戻りが、ブラツシ接点１１８と接触する、バ
イアス導電性ワイヤ９８とフォイル１０２の部分１０４
を経てなされる。たとえ何かの理由のためにワイヤ９８
が電気的不連続を生じたとしてもこのフォイルが連続性
を保証する。バイアスワイヤ９８とフォイル１０２が約
−５ボルトのオフセット電位に保持されて、スクリーン
を通るイオンの・漏洩を補償する。漏洩は、寸法、交番
波形の形状およびまた大気の状態に敏感であるので、前
記の漏洩により＋２０〜−２０ボルトの範囲のオフセッ
ト電圧になりうる。この大気の電荷が中和されなければ
、トーナーが印刷の所望されない場所に引きつけられる
ので、印刷されたコピーがじみのついたまたは汚れた状
態で現われることがある。

正および負イオンのプールが電極′とバイアスワイヤの
間の空間に作られるので、妨電面のどんな残留場も中和
される。これらの電子は、訪電面の電荷に引きつけられ
て残留電荷を中和するために有効に利用できる。バイア
スワイヤが、オフセット電圧に等しい電圧に維持される
ときに電流が流れず、かつこの状態は、訪電面の電圧が
ゼロのときに起こる。そのとき、残留電荷が除去される
。

もし、例えば第８図の点Ａで起こる破損のような何かの
理由のためにバイアス導電性ワイヤ９８が故障した場合
には、そのとき電流通路が矢印のついた太線１４０によ
り示されたように変えられる。そのとき、電流が点Ａの
破損までバイアス導電性ワイヤ９８に沿って移動し、そ
れから導電性フォイル１０２を経て別の道で進み、そし
てそれからバイアスワイヤ９８へ戻り、それにより電気
的連続性が得られる。バイアスワイヤ９８のコイルの隣
ね合う巻きの間の小さ々間隔は、シリンダの表面により
連続性部材の均等物として見られ、かつ消去の能蹴に対
するバイアス部材のこれらの別々の巻きの全体の影響は
無視できる。

本発明の範囲から逸脱せずに前記の装置の構成要素に種
々の変更をなしうろことが認識されよう。

この好ましい実施例の寸法では、コイル密度が一インチ
当り１１２巻きであった。これは、実際に一インチの十
分の二のワイヤ（この寸法で）について密度がどこでも
一インチ当り７６−１２４の間にあるけれども、好まし
い値であることが見出された。コロナ電極を駆動する電
力増幅器は同調電力増幅器であるが、高度に選択的では
ない。公称キャパシタンスが、増幅器により見られるよ
うに十分な消去ワイヤとスクリーンの等価キャパシタン
スである場合には、電力増幅器は７０ｐＦ＋２０ｐＦの
公称キャパシタンスで作用する。

コイル密度が一インチ当り７６巻きより小さい場合に、
巻き間隔が過大に々わ、またーインチ当り１２４より多
い巻きを使用すれば、ワイヤが電極を有効に保護するが
消去が役に立たなくなる。

バイアス導電性ワイヤは異なる太さ、例えば−インチの
十分の−でも良く、これが、コイル密度を修正した場合
に適当であることが見出だされた。これに関連して、棒
の直径を変えることもできる。

良好なシールがガラスで達成され、かつワイヤとガラス
が熱膨張に対し調和されるならば、電極ワイヤは他の材
料でも良い。適当な機械的および電気的性質を有する他
のガラスは、コーニングガラ／（（Ｃｏｒｎｉｎｇ　Ｇ
ｌａｓｓ）製のタイプ１７２３と７０７０（商標）を含
む。

バイアス導電性部材９８はステンレス鋼でも良いが、タ
ングステンが、その強度のため、およびコロナ放電のス
パツクや他の影響による攻撃に対する抵抗が高いだめ好
ましい。フォイル１０２は一インチの十分の−の直径の
タングステンまたはステンレス鋼ワイヤでも良いが、ス
テンレス鋼フォイルがワイヤブラシノと優れた電気的接
触をするので好ましい。他の重要な必要条件はフォイル
が腐蝕しないことである。

コロナ付勢信号は、１００−１２５ＫＦＩＺの周波数範
囲が好ましいけれども７５−１５０１ＦＧ（ｚの周波数
で１８００−２２００Ｖｐｐの間にあることができ、オ
フセット電位は＋２０と一２０ボルトの間で変ることが
できるが、好ましい実施例で与えられた材料と値では、
−５ボルトが最適値であることが見出だされｆｒ、。

バイアス導電性部材に接触させるために用いられるブラ
シノは変えることができる。目下、ブラシノは、二つの
金属片の間に圧縮されたステンレス鋼ワイヤの密集状態
に詰め込んだストランドの群からなり、これは管壁の側
にねじ止めされる。しかしながら、高電圧導電性ポリマ
ーのようなどんな弾性的な接点でも同じ機能をなしとげ
るだろう。さらに、Ｌ形の接点１１２をＣ形のブロック
１１４にエポキシにより固着するけれども、実際には所
定の場所に成形することもできる。

本発明の利点は、特別な製造を心安としない最小門の構
成費素のため製造が谷易なことを含む。個々の電極の各
々の寿命は、・くイアスミ極の破損を補償することによ
り最大にされる。共通の部材を有する四つの電極を設は
ることにより、コロナ消去装置の寿命が最大になり、か
つまた既存の装置に対して保守と交換の必要が減少する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的に静電プリンタを大部分断面して示す概
略側面図で、このブリンクには、コロナ装置の好ましい
実施例が誘電シリンダの電荷のパターンを消去する際に
使用するために取りつけられている。第２図は構成要素
およびこれらの組立方を示すコロナ消去装置の分解配列
斜視図、第８図は第２図の１ｉ１８−８に沿って切断さ
れた拡大断面図で、静電プリンタに組立てられたときの
）・ンドルを有するコロナ装置の断面を示す。第４図は
第８図と同様な図であるが、静電プリンタに組立てられ
たときのコロナ装置の対向端部において第２図の線４−
４に沿って切断された図、第４ａ図はコロナ電極の第４
図の綜４ａ−４ａに沿って切断した横断面図である。 ６０・・・誘電性支持部材 ６２・・・案内管　６４．６６・・・取付ブロック７０
…ハンドル　８６−・・コロナ電極９８・・・バイアス
導電性部材 １０２・・・導電性フォイル １１２・・・電気的接点 １１４・・・成形接点ブロック １１８−ＩＩ・ブラシノ接点 １２６、１２７−・・スロット 代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　光　史 第１頁の続き ■出　願　人　ジーダクス・コーポレイションカナダ国
オンタリオ州エル４ダ プリュー２ダブリユー６ミツシ ソーガ・パンテラ・ドライブ９７ 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和ダ７年特許願第　／夕３０７　号 ２、　発明の名称 −Ｊロヂ故皇°哉貫 ３８　補正をする者 事件との関係　出願人 名　Ｎｊｐ　７−・ずイー・５／−°　デニター・　シ
ヌ巧゛ムス゛・氏？、　リミデ・７Ｆ”　（＋１１１２
発）４　代理人 ５　補正命令の日附 昭和　５ヲ年　ダ月　４日 ６　補正の対象 願書の発ｍ化願人の欄　委任状　明細書の浄書。（内容
に変更なし）開戸フρ％（内容に変更なし）７、補正の
内容 別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）誘電面の静電荷を修正するために誘電面と使用さ
   れるコロナ放電装置において、細長い紡篭性支持部材と
   、支持部材にその周りに間隔を置いて取りつけられた複
   数の真直なコロナ電極とを備え、各電極が導電性コアと
   電気的絶縁外装とを有し、支持部祠と支持部材の上の電
   極を包むバイアス導電性部材と、支持部制を回転可能に
   、かつ少なくとも電極の数に等しい数の位置に角度的に
   位置決め可能に支承する手段と、コロナ装置を電源に接
   続するための電気的接点手段とを備え、接点手段が支承
   手段に連結され、かつバイアス部材および電極のうちの
   選択された一つに連続的な電気的接続を確立し、それに
   より支持部材を前記の選択された位置の各々に回転させ
   たときに異なる電極の一つに電気的接続がなされること
   により、使用者がすべての電極を使用するまで電極を選
   択して、損傷した電極を分離できるようにしたことを特
   徴とする装ｆｆｆ０（２）バイアス導電性部材は、支持
   部材の長さに沿って測定して一インチ当り７６と１２４
   の間の巻き数があるように支持部材と電極の周りに巻か
   れたワイヤである、特許請求の範囲第１項記載の装置。 （８）さらに、実質的に真直な導電性歎素が支持部祠に
   一対の電極の間に取りつけられ、かつバイアス部材に電
   気的不連続がある場合に交互の電気的通路を与えるよう
   にバイアス部材と電気的接触をしている、特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 （４）支持部材が円筒形であり、かつバイアス部拐が一
   定のねじれ角を用いて巻かれている、特許請求の範囲第
   ２項記載の装置。 （５）支承手段が、支持部材を入れる案内管を有し、こ
   の案内管は選択された′？Ｍ、極の一つと整合される細
   長いスロットを区画して、コロナ放電に指向性バイアス
   を与えるようにした、特許請求の範囲第１項記載のコロ
   ナ装置。 （６）支持部材が円筒形である、特許請求の範囲第１項
   記載の装置。 （７）四つの電極がある、特許請求の範囲第６項記載の
   装置。 （８）支持部材がガラス棒である、特許請求の範囲第１
   項記載の装置。