JPS6115165A

JPS6115165A - コロナ発生装置

Info

Publication number: JPS6115165A
Application number: JP60135858A
Authority: JP
Inventors: アーネスト　エル　ダイナテイル; ロバート　ジエイ　ヤツクス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1986-01-23
Also published as: US4551784A

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】産業上の利用分野本発明は、静電写真複写装置に関し、より詳細には、危
険又は非安全状態の発生をなくするように作られ端ブロ
ック装置を備える新規なコロナ発生装置に関する。

従来の技術今日、一般的に使われる静電写真複写装置においては、
光導電性絶縁部材が、通常、正電位に荷電され、その後
、複写すべき原稿書類の光像に露光される。該露光によ
って、露光された、すなわち、背景領域において光導電
性絶縁表面が放電し、原稿に含まれる像域に対応して部
材上に静電潜像をつくりだす。その後、光導電性絶縁表
面上の静電潜像は、該像を現像剤（当該技術分野におい
てはトナーと称される）により現像することによって可
視化される。現像中、トナー粒子が、光導電性絶縁域上
の像域の荷電パターンによって、キャリヤ粒子から引き
離されて光導電性面上に粉像を形成する。この像は、次
いで、コピー用紙のような支持体表面に転写され、咳像
が加熱又は加圧によって該支持体に永久定着される。ト
ナー像が支持体表面に転写されるに続いて、光導電性表
面は放電され、そして残留トナーが清掃され、次の像形
成サイクルに備える。

今日、用いる静電写真装置においては、コロナ発生装置
がいくつかの目的（例えば、静電写真像形成部材の初期
の均一荷電、トナー粒子の像形成部材から普通紙のよう
な受像面への静電転写、転写紙（コピー紙）の像形成部
材からの剥離等）のために用いられる。機械の配置次第
で、コロナ発生装置は、又、前帯電コロトロン、前転写
コロトロン及び前清掃コロドロンとしても用いられる。

普通、帯電装置は、直径約Ｑ、　５　ｍｍからＯ，１５
ｍｍ（好ましくは０．ｌａｍ）のタングステン、ステン
レススチール又は白金で作られ、光導電性部材の表面に
対向して隔置されるコロナ放電ワイヤから成る。高電圧
が、ワイヤ全体に供される事によってコロナ放電が生じ
、該放電によって、感光性部材の表面に静電荷が付与さ
れる。

高電圧が付与されるため、コロナ放電ワイヤは、徐々に
腐蝕劣化し、これによって、ワイヤの引張強度が破損を
生じせめるほど降下する。更には、トナー類がコロナ放
電ワイヤに引吸されるとき、該コロナ放電は一部分に集
中する傾向があり、この為、スパーク放電が生じ、これ
によって、ワイヤの破損が起こる。場合によっては、コ
ピー用紙が荷電装置の周りに包まれ、コロナ放電と接触
させられ、この結果、破損する。ワイヤが使えるが少し
破損しているときは、アーク放電やスパーク放電が迅速
に生し、静電写真装置自体が拶傷する可能があり、また
、オペレーターが、ワイヤと接触することによって、重
焼やショックを受ける。

更には、使えるが少し破損したワイヤが感光性部材と接
触するとき、このワイヤは、事実上、該部材上の感光性
被覆を焼き切って該感光性部材をｔＵ傷させ、該感光性
部材は、中に含有する材料次第ではあるが、有毒気体を
発生させる可能性がある。従って、高電圧コロナワイヤ
が破断するときの顧客の安全対策を講じる必要がある。

上記の説明のように、ワイヤは徐々に腐蝕劣化した結果
、破ＩＮするが、注意すべき事は、多くの外的要因が、
また、コロナワイヤの破損に関与しているという事であ
る。そのような要因としては、機械の振動、任意の導電
性部材（周りの空気中に存する多数の導電性繊維を含む
）との偶然の接触（この接触によってコロナワイヤは溶
融しがちになる）などの種々のことがある。

従来技術これらの問題を解決するために、ばね仕掛けによってコ
ロナ放電ワイヤ保持部材にバイアスをかけ、これにより
、ワイヤが損傷すると、保持部材が外方へ移動してスイ
ッチ類を作動さセ、これによって、−改変圧器のような
低電圧源を遮断するということが提案されている。この
ようにした場合、荷電装置は荷電用の高電圧回路と装置
保護用の低電圧回路を備えていなければならず、これら
によって、装置に要求されるスペースや二次加工費が増
加させられる。高速応答式マイクロスインチが用いられ
る時でさえ、５〜ｌＱｇ−ａｍのオーグーのトルクで該
マイクロスインチを作動する必要がある。かくして、大
きな張力がワイヤに要求される。一方、放電は、コロナ
放電ワイヤの直径が小さく　（一般に、０．９〜０．０
８１）なりれば、比較的低電圧で効率よく行われること
ができない。

従って、破壊がただちに起きるから、より大きな張力を
ワイヤに付与することはできない。この結果、製造は、
これまで困難であった。

代りに、電源に電流制限器を設けることにより、ワイヤ
が破…しアークが生じるときに、該電流制限器が電流の
上昇を検知して電源を遮断するようにすることもある。

同様にして、アーク検知器がアークの存在を検知して、
やはり電源を遮断するようにすることもある。

他の別法の技術は、米国特許第３，６０９，４８４号（
特許−者誉カマキ他）に記載されるものであり、その第
２図に示されるように、」−記の問題は、コロトロンワ
イヤ用の弾性保持部材又はスプリングバイアス保持部材
を使用することによって解決する。すなわち、コロナワ
イヤが破損する時、直接にバイアスされて即時に接地路
を有するショート回路電極と係合するようになっている
。この装置は、オープン回路を供し、これによって、ア
ーク問題を減じることが出来るが、注意すべきことは、
迅速に接地され得るように、特殊設計だけでなく二次電
極を必要とすることである。迅速な接地が考えられなけ
ればならないという事実によって、接地が容易でない、
又は、各々が違ったやり方で接地されなければならない
コロナ発生装置を数多く配置し、その結果、機械の各所
に備わる色々違った機能を有する同じコロナ発生装置の
互換性を減少させるという機械の設計上の問題が起きる
。

また、米国特許第３，３０９，５７５号（り一他）は一
対の隔置された主電極から成るトリガースパークギャッ
プタイプのサージ防止装置を記載しており、該主電極は
、保護されるべき直流回路の反対電極の導体に接続する
ようになっている。

さらに、米国特許第３，５２６．８１１号（シュレイダ
ー）には、装置操作中に生じる電流の異常上昇を検知し
たときに、高電圧を用いる装置に低抵抗を供する電子バ
ールシステムが記載されている。

米国特許第３．５８４，２５８号（バーネット）は、ス
ナップアークや火花アークによって生しる出力中の無作
為周波数変動を検査するパルス検出器を僑える、高電圧
供給用の防火及び過負荷防止回路を記載している。

米国特許第３．８０５，０６９号（フィッシャー）が、
電荷受取面の荷電が温度変化に対応していつも一定レベ
ルでｔＨ’＋ｉｉを受けるように自動的に調整される調
整コロナ発生装置を記載している。

米国特許第３，９８０，９２９号（プレスニック）は、
電極への電流中の突然変化を電気的に防止することによ
って該電極に高電圧がかかるのを自動的に迅速に防止す
る装置に関する。この防止は、低電圧レベル及び高電圧
が迅速にスイッチオフまたは短時間で接地される適正な
回路部品によって達成される。

従って、損傷しているが作動はできるコロナ発生ワイヤ
が光導電性材料を有毒気体の放射によって破壊しない、
又は、オペレーターにショックややけどをさせたりする
危険を招かない、簡易、低度で高信卸性の安全な装置が
依然として要求されている。

更に所望されることは、１つの機能を有し自動複写装置
中１つ以上の場所に配置されるコロナ発生装置を供する
ことである。

灸肌■微要本発明は、特殊設計された端ブロックを有するコロナ発
生装置であって、コロナワイヤが破損したとき、回路ブ
レーカ−として機能する端ブロックを備えるコロナ発生
装置を捉供する。

更に、本発明は、第一の端ブロックと第二の端ブロック
との間に支持された少くとも１つのコロノードワイヤか
ら成るコロナ発生装置であって、該端ブロックの片端が
コロノード接触部であり、他端が電源と係合する導電性
プラグである導電性電極を備える。

該電極は、コロノード接触部と導電性プラグとの間にあ
る電気絶縁性保持体内に配置され、該絶縁性保持体は、
一端がコロノード接触部の片側に取り付けられた導電性
ばね手段であり、他端がコロノード・ツイヤに結合され
た入り電性ばね手段である。該コロナ発生装置は、更に
、張力手段を備えてコロノードワイヤとスプリング手段
を引張り、これによって、該ばね手段が：Ｉロノード接
触部と電気的に接触し、この結果、該コロノードワイヤ
は付勢されることができ、コロノードワイヤが破損した
場合に該ばねが回路ブレーカ−として働き、非緊張状態
にもどり、コロノード接触部との電気的接触を遮断する
。

本発明の特定の実施態様においては、コし１ノードワイ
ヤと該スプリング手段が、絶縁保持体と結合された直立
の絶縁性支柱の周りにおいて引張られる。

本発明の他の態様では、前記ばね手段がコロノード接触
部と面接触する板ばねを備えている。

本発明の更に別の態様では、旧コノード接触部が絶縁端
ブロック内の直立支柱の端を備えている。

本発明の更に他の態様では、本コロナ発生装置が第一の
端ブロックから第二の端ブロックに延伸して支持されて
いる導電性シールドを備えている。

実施例本発明を、その好ましい実施例に従って説明する。

第１図には、本発明のコロナ発生装置を備える自動ゼロ
グラフ複写機１ｏが例示されており、第１図に示される
複写機１０は、原稿書類からコピーを作生ずるために使
われる各種の処理部材を図示している。本発明の装置は
、自動複写機１ｏに用いるのに特に通ずるが、以下の説
明によって、その他の静電写真装置を備える広範囲の処
理装置に同じように使用され得、本発明は、本文に示さ
れる特殊例に必ずしも限定されるものではないというこ
とが明らかになるであろう。

第１図に示される複写４！！１０は、像記録ドラム状部
材１２を用いており、該部材の外面が適正な光導電性部
材１３でコーティングされている。ドラム１２は、シャ
フト１４によって機枠（図示されていない）中において
回転するように軸支されており、矢印１５によって示さ
れる方向に回転して像支持表面】３に複数のゼログラフ
処理域を通過させる。適正な駆動手段（図示されていな
い）が、各種の処理部材を動かし且つ調整し、これによ
り、原稿によってインプットされた情報が正確に再生さ
れてペーパー類のような最終支持部材１６のシート１に
記録される。

まず、ドラム１２の光導電性表面１３が荷電域１７を通
って、像形成に先立ち静電荷が既知の方法で光導電性表
面１３に均一に配置される。この後、該トラム１２が回
転して露光域１８に到り、該露光域において光導電性表
面１３は、原稿情報の光像に露光され、これによって、
電荷が光像露光域において選択的に散逸さて原稿の像を
静電潜像として記録する。露光後、ト”ラム１２が光導
電性表面１３士に記録された静電潜像を現像域１９まで
回転させ、ここで、従来の現像剤混合物を該トラム１２
の光導電性表面に供給して潜像を可視化する。特に現像
装置は、フェロマグネチックキャリヤ粗粒子とトナー着
色粗粒子を有する磁気現像剤混合物を用いる磁気ブラシ
現像装置を備えるのが好ましい。最終支持部材となるシ
ート１６が、昇降スタック支持トレイ２０上にスタック
状に支持される。該スタックが上昇位置にある状態で、
シート分離供給ヘルド２１が、シートを１枚ずつ整合ピ
ンチロール２２に送る。該シートは、その後、転写域２
３に送られ、ドラム上の像と整合する。光導電性表面１
３上の現像された像は、転写域２３中の最終支持部材の
シー）１６と接触するように運ばれ、トナー像が光導電
性表面１３から最終支持シート１６の接触面に転写され
る。像転写に続いて、支持部材（ペーパー、プラス千ツ
ク等から成る）が、所望に応じて剥離域を通るように移
送され、ここで剥離コロトロン２７が支持部材を均一に
荷電してドラム１２から分離させる。

１−ナー像が最終部材１６のソートに転写された後、転
写像を有するシートが、定着器２４に送られ、転写され
た粉像を固化する。定着処理の後、シート１６がトレイ
２５のような適正な出力装置に送られる。

トナー粉末の大部分が最終支持部材１６に転写されるが
、トナー粉像が支持部材に転写された後も、たえず、若
干のトナーが光導電性表面に残留する。最終支持部材へ
のトナー像の転写に続いて、ドラム上に残留を続ける電
荷は、本発明による前清掃コロトロン２Ｂによって先住
セしめられるコロナによって減少される。

以上の一般的な説明は、本発明による装置を採用するこ
とができる自動ゼログラフ複写機の一般的操作を示すの
に充分であろう。

第２図〜第６図を参照すると、それらの図には、本発明
によるコロナ発生装置の好ましい実施例が詳細に示され
ている。このような装置は、第１図で示される荷電装置
】７．２３．２７又は２８の任意の１つまたはそれ以上
のものとして使用され得るものである。

第２図に示されるように、コロナ発生装置３５は端部ブ
ロック４２と端部ブロック４３との間に張られたコロノ
ードワイヤ４０を有し、該＝１０ノードワイヤ４０はね
じ４４の周りに巻かれることによって端ブロック４３に
おいて固着されており、ねじの頭部と端ブロック４３と
の間にはワノツヤ４５がある。コロノードワイヤ４０は
、シールド４１によってその全長を保護され、該シール
ドは、コロノードの通路をできるだけ取り囲んで該ワイ
ヤを適正に保護する。コロナ荷電装置のもう一方の端に
は本発明に従った回路遮断用ブロック４２が存在する。

図示されるように、この端ブロックは、導電性電極４６
から成り、該電極は、静電複写機の電力供給接触部と係
合する導電性プラグ４７を一端に有し、他端にコロノー
ド接触部材４８を有し、このコロノード接触部材はその
接触面にしんちゅうまたは黄銅の千ノブ４９を有して、
導電性ハネ部材との良好な電気的接触を確保する。

該電極４６は絶縁性部材で作られた端部ブロック４２内
に収容されており、該端ブロックは、コロナ発注装置又
はシールド部材若しくはその他の部材の中に取り付けら
れる条件を満たず任意の形状に成形されることができる
。電気的導電性部材から作られたばね５２が、２つのね
じ５３によって絶縁性端ブロック４２の頂部に固着され
、仮ばね５２の片側にある一つのねじが該板ばねの位置
を保つ（第３図参照）。

第３図および第４図に示されるように、択ばね５２他端
は、コロノード接触部４８をこえて伸び、その端に、ナ
ツト５４を含むコロノードワイヤ取付手段を有し、ごの
ナツトは仮ばね５２の底に溶接されており、該板ばねに
ねじ５６を挿入することができる。コロナワイヤは、ワ
ッシャー５５の間でねじ５６の支柱の周りに該コロナワ
イヤを巻き付は且つ該ねじを締め付けることにょゲ乙ね
し５６とワッシャー５５を介して仮ばねに固着される。

該ばねは、絶縁性張力部材５９によって、張られ、該張
力部材は、はぼ垂直方向に配向された支柱より成り、こ
れによって、本装置の回路遮断用端ブロックにあるコロ
トロンワイヤは、３ｇコロナ発生装置の反対側の端部ブ
ロック中にあるワイヤとほぼ同じ間隔に配置されている
。

図示されるコロナ発生装置は、２つの絶縁性ねじ５３を
絶縁性端ブロック４２の土部に挿入してねじの頭部の下
に板ばね５２を配置し、その端がブロック４２の後部ス
トップにぶつかるようにすることにより、簡単に組み立
られる。その後、２つのねじを共に締めて板ばねを固定
させる。次いで、ねじ手段５６とナンド手段５４を介し
て、該ワイヤの端部をばねに取り付けられた２つのワッ
シャの間に配置することによって、該コロナワイヤは張
られる。次に、該ねじ５６が締め付けられることによっ
て、ワッシャの間にワイヤがはさまれ、このとき、ワイ
ヤの端がコロナ発生装置の反対側の端に向りられる。次
いで、内側の端ブロックの張力支柱５９の下にコロトロ
ンワイヤカ配置され、外側の端ブロック４３にあるねし
４４に張りわたされ、ワッシャ４５の下になるようにさ
れる。好適な張力度である１〜２ボンドがコロナワイヤ
に付与されて該スプリングが、第４図に示されるように
、コロノード接触部材と面接触させられるようにする。

このようにされたときに、外側の端ブロック４３にある
ねじが締め付けられる。

操作に際しては、コロナ発生装置を複写機内に適正に配
置し、導電性プラグ４７を電源に挿入する。電源が入っ
て板ばね５２とコロノード接触部材４８とが密着するこ
とによって、該コロノードワイヤ４０に高電圧が供給さ
れてコロナ発生が得られる。何かの原因で該コロノード
ワイヤ４０が損傷した場合、該ばね５２の張力が直ちに
なくなり、このとき、ばね力によって該ばねはコロナ接
触部材４８と接触しなくなり非緊張状態にもどり、これ
によって、電源との電気的接触が遮断され、その結果、
損傷したコロナワイヤが機能しなくなる（第５図参照）
。このように、コロナワイヤが一旦破損又は損傷すると
、ばねがはね上って、電源との結合を遮断する回路ブレ
ーカとして機能し、感光体表面のアーク化及び破壊の可
能性を最小にするとともに、オペレータに対してショッ
クを与えない安全な環境を提供する。従って、本発明は
、損傷しているが未だ使えるコロトロンワイヤが感光体
を放電してそれに損傷を与えたり、毒性または非毒性気
体を放出するのを防止する簡易、低度で信卸性の高い装
置を提供する。本発明は、また、コロトロンが破壊した
ときに、オペレーターのショックを最小にする安全な装
置を提供する。

なお、本明細書で言及した全ての特許の開示は参考のた
めに引用したものである。

以北の発明は特定の実施例に沿って記載されてはいるが
、当業者にとっては、多くの代替例、修正例及び変形例
を行なうことができることはあきらかであろう。特に、
コロトロンワイヤ用の特定のばね構造に沿って本発明を
説明したが、同様の機能を果たす他の構造も採用され得
る。例えば、図示されるように、絶縁性端ブロックに取
りイ」けられたばねの代わりに、図示されたコロノード
端ブロックの高電圧接触プラグの上でスリップするスリ
ップリングにばねを取り付けることもできる。

従って、特許請求の範囲に入るそのような修正例及び代
替例も包含されるものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるコロナ発生装置を有する自動静
電写真複写装置の断面図である。第２図は、本発明によるコロナ発生装置の斜視図である
。第３図は、本発明によるコロナ発生装置の端部の平面図
である。第４図は、本発明によるコロナ発生装置の端部の側面図
である。第５図は、本発明によるコロナ発生装置の側面図であっ
て、ここでは、コロノードワイヤが破壊されたときに、
スプリングが回路ブレーカ−として機能する様子が示さ
れている。第６図は、第４図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。３５・・・コロナ発生装置４０・・・コロノードワイヤ４２＆４３・・・端ブロック　　４６・・・電極４７・
・・導電性プラグ　　　　５２・・・板ばねＦ／６．３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第一の端ブロック装置と第二の端ブロック装置と
の間に支持された少くとも１つのコロノードワイヤから
成るコロナ発生装置であって、前記第一の端ブロック装
置および前記第二の端ブロック装置の一つは導電性電極
から成り、該電極は一端にコロノード接触部を有し且つ
他端に電源接触部と係合するようになった導電性プラグ
を有し、さらに、前記電極は前記コロノード接触部と前
記導電性プラグとの間にある電気絶縁性保持体に配置さ
れ、前記電気絶縁性保持体に、前記コロノード接触部の
片側上にある導電性ばね手段の一端が取り付けられ、前
記導電性ばねの他端が前記コロノードワイヤに結合され
、前記コロナ発生装置は、さらに、前記コロノードワイ
ヤと前記ばね手段に張力を与えて前記ばね手段を前記コ
ロノード接触部に電気的に接触させ、これにより、前記
コロノードワイヤを作動させる張力付与手段を備え、前
記ばね手段が回路ブレーカーとして機能して非緊張状態
に戻り前記コロノード接触部材との電気的接触を遮断す
るようになっていることを特徴とするコロナ発生装置。
（２）前記コロノード接触部材が、面接触するようにな
っている前記特許請求の範囲第（１）項記載のコロナ発
生装置。
（３）前記ばね手段が板ばねである前記特許請求の範囲
第（１）項記載のコロナ発生装置。
（４）前記コロノードワイヤおよび前記ばね手段が、前
記絶縁性保持体に結合された垂直配向の絶縁性支柱の周
りで緊張状態にされる前記特許請求の範囲第（１）項記
載のコロナ発生装置。
（５）前記コロノード接触部材の面接触が、直立支柱の
端にある前記特許請求の範囲第（２）項記載のコロナ発
生装置。
（６）前記第一の端ブロックから前記第二の端ブロック
に延びる導電性シールドを備える前記特許請求の範囲第
（１）項記載のコロナ発生装置。
（７）一方の端がコロノード接触部であり、他方の端が
電源接触部と結合するようにされた導電性プラグである
導電性電極から成るコロナ発生装置用の端ブロックであ
って、前記電極が、前記コロノード接触部と前記導電性
プラグとの間にある電気絶縁性保持体内に配置され、前
記電気絶縁性保持体に、前記コロノード接触部の片側に
ある導電性ばね手段の一端が取付けられ、前記導電性ば
ね手段の他端が前記コロノードワイヤと結合され、前記
端ブロックが、更に、コロノードワイヤとばね手段に張
力を付与する手段を備えており、これによって、前記ば
ね手段が前記コロノード接触部と電気的に接触して、前
記ばね手段に結合されたとき前記コロノードワイヤが付
勢され、該コロノードワイヤが破損した場合に該ばねが
回路ブレーカーとして機能して前記コロノード接触部と
の電気的接触を遮断する非緊張状態にもどることを特徴
とする端ブロック。
（８）前記コロノード接触部が面接触している前記特許
請求の範囲第（７）項記載の端ブロック。
（９）前記ばね手段が板ばねである前記特許請求の範囲
第（７）項記載の端ブロック。
（１０）前記コロノードの面接触部が直立支柱である前
記特許請求の範囲第（７）項記載のコロナ発生装置。
（１１）前記張力手段が、絶縁性保持体に連結された直
立絶縁支柱を含み、この支柱の周りに前記コロノードワ
イヤ及び前記ばね手段が緊張状態に配置されている前記
特許請求の範囲第（７）項記載の端ブロック。