JPS6079690A - コロナ放電装置 - 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】 本発明はコロナ放電装置、例えば電子写真複写機等の電
子写真装置に適用して、被放″電体としての感光トラム
表面を一様に帯電しあるいは除電するために利用するコ
ロナ放電装置に関するものである。

まず、第１図について、本発明コロナ放電”Ａ置が適用
可能な電子写真複写機の１例の極〈概要を説明する。第
１図において、■は矢示の方向にｍ一定速度で回転する
被放電体としての導電層・光導電層・表面絶縁層を有す
る感光ドラムで、この感光ドラムｌは光源２１により前
露光を受けると同時に帯電器３にて前除電が行われ、表
面が均一な゛取位レベルに保たれる。その後、ｉ（ｊ除
電とは異極性の帯電器４で１次帯電を受け、さらに帯電
器５により、１次帯電とは異極性の２次帯゛毛又は交流
コロナによる除電を受けると同時又は直前に光学系のレ
ンズ６を通して原稿の光像を照射することにより、感光
ドラム上に原稿画像に対応した“１Ｆ荷パターンが形成
される。この電荷パターンを光源２、で全面露光するこ
とにより高コントラストの静電潜像か形成される。そし
て、この静電潜像を現像器７にて現像着色粉（以［トナ
ーと称す）で現像して可視像化する。この１１ｆ視像は
転写帯’＋ｌｊ：器８の帯電作用によって転写材９に転
写される。転写後、転写材９は感光ドラムから分離され
て不図示の定着装置へ送られる。一方、感光ドラムｌに
残っているトナーはクリーニング装置ｌＯでクリーニン
グされ、以後、上記と同様のプロセスを繰返すものであ
る・ 従来、上記の電子写真装置内の帯電器３・５として使用
されているコロナ放゛屯装置は、第２図　（ａ）に示す
ようにコロナ放電電極（放電ワイヤとも称する）１１０
周りに配設したシールド部材１２の開口部１３近傍に略
等間隔にグリフｌ”　ｌ　４を配設した構成である。と
ころが、この構成ではグリ・ンド間隔が広いためグリッ
ドによる放゛セムラのならし効果が十分でない点と、第
４図に示すｌ５−ＶＬ特性（１次帯電器の１次放電電流
と露光量を固定して２次帯電器の２次放電゛屯流を減少
させた場合、白地上位であるＶＬの変化を表したもので
あり、放電電流ムラの画像への影響をみる指標である）
の曲線ａかられかるように放゛重°重流Ｉｓの変化（放
電ムラ）に対して表面電位ｖしの変動が大きいという欠
点かある。従って、このコロナ放准装置を前記２次帯電
器５として用いると、コロナ放電電極１１にトナーその
他の塵埃、異物等か付着した場合、その放、主電流密度
の不均一・による画像への影響が大きく、放電量を抑え
られた。ｌ＋８分が黒線として画像上に現れる場合があ
った。

上記のような除゛毛・帯電ムラによる画像への悪影響を
軽減もしくは解消するには、グリ、ンド１４を一様に密
に配置する構成が考えられる。つまり、グリッド配置が
密であると、放電ワイヤ１１に付着した現像剤、その他
をこ起因する放電量４ｊのムラを平滑化し、被放電体に
一様な帯電をダーえるのに大きな効果をもつ。しかし、
密であるグリシド１４が放゛屯ワイヤ１１から被放電体
ｌへのイオン液の到達を著しく制限するため、所定電位
を得るには極端に多量の電流を必要とする。このため、
帯電器には高゛屯圧の印加が必要となり、それによるリ
ークの可能性、４Ｎ塵効果による放電１フイヤの汚れ及
び放電ワイヤ近傍、多屯倫による多部のオゾン発生とい
う弊害を併せもつという欠点がある。

この欠点を軽減するために、米国特許第３５２７９４１
号明細書に開示される如く、第２図（ｂ）に示すように
コロナ帯電器の放電開口１３において、被放電体ｌの進
行方向に対して上流側０１では粗、下流側ｏ２では密に
グリッド１４を配置する構成が知られている。しかしな
がらこの構成では特に除°電に大きな影響を与える放電
ワイヤ１１近傍でのグリッド１４が密に配置されている
ため、放電電流分布はＭＩＪ３図（ｂ）のようになり、
ｌ５−ＶＬ特性は第４図の曲線　（ｂ）のようになる。

つまり、低電圧領域において２次放電電流の変化に対応
する表面電位変化が比較的小さい。

従って、放電ワイヤｌｌに付着したトナーその他による
放電ムラの被放電体への影響を軽減ないし解消にはかな
り効果がある。しかし、放゛重ワイヤ１１が距離的に遠
い被放電体ｌの進行方向の下流側までグリッド間隔が密
であるため、その下流側で除電への寄与が小さくなる。

つまり、−上記の構成のものでは狭い領域（放電ワイヤ
近傍）だけで帯電あるいは除電することになる。このた
め所定電位を得るには多くの電流が必要となり、前記弊
害を解消するには不十分であった。

また、特開昭５１ｆ２４２３８号公報に開示される如く
、第２図（ｄ）に示すようにグリシド１３の配列を放電
ワイ丁１１に近い所Ｐ２では（Ｌいに近接させ、放電ワ
イヤ１１から離れた所Ｐ１．Ｐ３ではｌｒいに相へだた
るように配設する構成が知られている。この構成では、
放電電流分布１ｊは第３図（ｄ）、ｌ５−ＶＬ特性は第
３図（ｄ）のようになり、２次放電電流の変化に対向す
る表面電位変化は第２図（ａ）の従来装置より小さいか
、第２図（ｂ）の装置（以下、粗密形と称す）と比較す
ると、まだ、かなり大きい。従って、被放電体１と放電
電極１ｔが相対的１３定位置に固定されている場合、被
放電体ｌに一様な帯電を与えるには有効であるが、被放
電体ｌが放゛重ワイヤｔｉに対してそのｆセを置を変え
る場合には、放電ワイヤに付着した汚れによる放電ムラ
の画像への影響を緩和することに対しては不十分であっ
た。

本発明は上記に鑑み、放゛屯電流の増加を極力少なくし
て放電ワイヤの汚れによる放電分布のムラを平均化し画
像への影響を小さくすることのできるコロナ放゛厄装置
を提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するために、コロナ放電電極
と、その周りに配設したシールド部材と、このシールド
部材の開口部近傍にコロナ放電電流を制御するためコロ
ナ放電゛電極と被放電体との間に設けたグリフ）；とか
らなるコロナ放電装置において、上記グリッドの配設密
度を被放電体の進行方向に対して上流側では粗にし、−
上記コロナ放電電極に近接する中央部では密にし、下流
側では上記上流側よりは密でかつ上記中央部より粗にし
たことを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を第２図（Ｃ）に基づいて説明
する。いま、グリシド【４の配設密度を感光ドラムｌの
進行方向に対して上流側ｄ１．放電ワイヤ近傍部ｄ？、
下流側ｄ３とした場合、グリツドの配設密度をｄ２＞ｄ
３＞ｄ、の関係とした構成である。この構成では、放電
電流分布は第３図（Ｃ）、ｌ５−ＶＬ特性は第４図曲線
Ｃのようになり、２次放電電流をあまり多くすることな
ビ、感光ドラム面に対する放電ムラの影響を大きく軽減
することができる。なお、」−記のグリッド配設密度と
は単位間隔当りのグリツドの本数をし＼い、グリッド間
の間隔と逆比例の関係にある。

上記第２図（ａ）〜　（ｄ）に示す４種類のコロナ放電
装置の夫々により、感光トラム１の表面に所定電位を得
るために必要な電流量の比は、第２１４　（ａ）の従来
装置を１とすると、同図（ｂ）の装置か１．２、同図（
ｃ）の本発明装置が１．３．同図（ｄ）の装置が　１．
７である。

一力、コロナ放電装置を第１図に示す同時露光帯電器と
して利用した場合、除電に大きく　”Ｋ−’Ｊ−するの
は露光以後の場所すなわち中央より一部流側の電流分布
である。従って、中央より下流側に等間隔でグリッドを
配設している第２図（ｂ）のコロナ放電装置では、放電
ワイヤから相対的に距離の遠い下流側の除電への寄与を
抑えることとなり、所定′電位を得るには前記のように
多くのＴ［流を必要とする。

しかるに、本発明のように下流側のグリ・ンド配設密度
上流側よりは密でかつ中央部よりは粗にすることで該下
流側での除電をよくし、有効除電領域を広くとることに
より、放電ムラを平滑化して一様な帯電を与える効果を
有したまま全゛屯流を抑えることが可能となったもので
ある。

本実施例を用いた電子写真装置は、暗部（黒地）電位＋
４５０Ｖ、白地電位Ｏｖを基準としており、現像時に現
像バイアスＤ　Ｃ＋１００Ｖを印加しているため、Ｖ　
Ｌ　＋１００Ｖ以下では現像されない。

従って、放電ムラにより白地電位ＶＬが部分的に一１０
０Ｖになってもコピー画像上では黒線とはならない。第
４図において、従来例（曲線ａ）よりも放電電液に対す
る電位変化が＋１００Ｖ以下の低電位領域で緩やかであ
り、放電ムラに対してａ効である。

第５図は本発明コロナ放電装置の変形例を示すもので、
グリッド配設密度を４区分とし、放電ワイヤ近傍のグリ
ッド配設密度ｄ２を最も大きくし、以下、被放電体ｌの
進行方向に対して下流側で放電ワイヤに近い領域のグリ
ッド配設密度ｄ３′がこれについで大きく、下流部で遠
い領域のグリッド配設密度ｄ０、上流部のグリ・ント配
設密度ｄ１／の順に小さくなっている。

第６図は他の変形例を示すもので、放電ワイヤ近傍のグ
リッド配設密度を最も大にして、被放電体１の進行方向
に対して、玉流側及び下流側に向っ）うにしたかって、
そのグリッド間隔が連続的に大きくなり（例えば、上流
側は４．６．８、下流側は、２　２５．３．３．５．４
．４．５．５（数値の単位ｍｍ））　、なおかつ、その
増加率は上流側へ向かう力がド流側へ向かう力より犬で
あるようにしたものである。

なお、クリ・ントはアースに落してもよいし・＼イアス
を印加してもよい。

実施例 本実施例のコロナ放電装置は第７図に示すように、グリ
ッド配設密度を ｄ、・・・２ＩＤＩ１１（グリッド間隔）×４（グリン
ド数）ｄ　２、−・−１，３３ｍ＋ｎＸ　３ ｄ　３−　１．５１ＤＩＩＸ　４ とし、グリッド増による電流量の増加を抑える目的で放
°毛ワイヤｌｌをシールド部材１２の中央（例えばシー
ルド部材からの距離文＝　１３　ｍｍ）に張設した、こ
れに対し、対比すべき従来のコロナ放電装置は第８図に
示すように、領域ｄ０内のグリント配設密度を２ｍｍＸ
９とし、放電ワイヤ１１は中央より不倫、側（例えばシ
ールド部材からの距離文、　＝　Ｉｌ、５ｍｍ）に張設
しである。

この両コロナ放電装置によって被放電体表面を同一・の
′退位とするための放電電流量は次のようになった。

上記の表より明らかなように本発明の実施例装置によれ
ば従来装置よりも多少放電電流量は多くなるか、放電ワ
イヤが汚れていてもその影響が少なく、本発明の実施例
装置を適用して画像形成した場合と従来装置を適用して
画像形成した場合とでは画像の汚れの差かはっきり現れ
た。

以上、詳述したように１本発明によれば、クリｙ　ｌ’
の配設密度を被放電体の進行力面に対して」１流側では
粗にし、放゛屯ワイヤに近接する中央部では密にし下流
側では上記−１−流側よりは密でかつ上記中央部より粗
にしたから、放電ワイヤの汚れのイ１無にかかわらず、
放電ムラのない安定した（（シ゛七あるいは除電を最小
限の放電電流量で行うことができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は重子写真複写機の概要図、第２図　（ａ）〜　
（ｄ）は各種のコロナ放電装置の構成図、第３図（ａ）
〜　（ｄ）は第２図の各コロナ放電装置の放゛准分ＡＪ
図、第４図はその各コロナ放電装置の放電電流Ｉｓ対表
面電位ＶＬの特性図、第５図、第６図は本発明コロナ放
電装置の変形例図、第７１４は対比実験例に用いた本発
明コロナ放電装置の構成図。 第８図は対比実験例に用いた従来装置の構成図である。 ■は被放電体としての感光ドラム、１１は放電ワイヤ、
１２はシールド部材　Ｊ３は開【１部、Ｊ４はグリフ（
・。 第１図 第３図 （ａ）　（ｂ） （ｃ）（ｄ） 第２図 （Ｑ）　（ｂ） （ｃ’）　（ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コロナ放電電極と、その周りに配設したシールド
   部材と、このシールド部材の開口部近傍にコロナ放電電
   流を制御するためコロナ放電電極と被放電体との間に設
   けたグリッドとからなるコロナ放電装置において、上記
   グリントの配設密度を被放電体の進行方向に対して上流
   側では粗にし、」−記コロナ放電電極に近接する中央部
   では密にし、下？Ａｔ側では上記上液側よりは電でかつ
   上記中央部より粗にしたことを特徴とするコロナ放電装
   置。