JPS6122309B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被帯電体表面の帯電電位を一定値に制
御するコロナ帯電装置に関する。

従来からたとえば光伝導性被帯電体表面に帯電
させるためにコロトロン、スコロトロンおよび針
電極コロトロンなどのコロナ帯電装置がある。

コロトロンは、その構造が簡単であり製作も容
易であるがコロナ電流にむらが多く、異常放電点
が発生しやすく、またこれが発生した場合の抑制
機構が存在しないために直接電流むらとなつて表
われる。このコロナ電流のばらつきは帯電のばら
つきとなつて現われる。また表面電位に対する抑
制機構が存在しないために、放電を続けるとチヤ
ージ条件で決定される飽和表面電位に達する帯電
曲線を描いて帯電し、被帯電体の表面電位は被帯
電体の誘電体の膜厚、誘電率などの僅かの変化に
よつて大きく影響される欠点があつた。またコロ
ナワイヤに印加される電圧の変動、雰囲気の湿度
変化による帯電効果の変動が大きい欠点があつ
た。

スコロトロンは上記コロトロンの欠点を改良す
べく、コロナワイヤと被帯電体表面との間にグリ
ツド電極が設けてあるため電流むらを減少させる
効果はある。しかし被帯電体の表面電位に対し
て、グリツド電圧によつて表面電位の抑制は行う
が、チヤージ条件が変動しても同一の表面電位に
規制することはできず、たとえば被帯電体の膜厚
が変つた場合に同一の表面電位に規制することが
十分にできないため、依然として膜厚、誘電率な
どの差による表面電位差を解消することができな
いという欠点を有している。

また、針電極コロトロンは、多針電極で構成す
るため、製作上の困難性は大きく、更に一様な帯
電を得ることが困難である欠点を有している。

本発明は上記にかんがみなされたもので、簡単
な構成で上記の欠点を解消し、被帯電体の表面電
位を完全に規制し得るコロナ帯電装置を提供する
ことを目的とする。

この目的は本発明によれば、コロナ帯電装置に
おいて被帯電体の表面に接触する導電性部材を設
け、前記導電性部材を定電圧特性を有する素子を
通して接地することにより達成される。

以下、本発明を図面にもとづき説明する。

第１図及び第２図は本発明のコロナ帯電装置の
一実施例の構成説明図である。第１図および第２
図において、１はコロナ帯電装置のケーシングを
示し、２はコロナワイヤをそれぞれ示し、ドラム
状に形成した被帯電体３の表面に帯電させる通常
のコロトロンを構成する。さらに、前記コロトロ
ンによる被帯電体３の帯電域内に複数の導電性ロ
ーラ４を被帯電体３の回転時にも常に被帯電体３
の表面に当接するように設け、導電性ローラ４を
電気的に接続してツエナーダイオード５を通して
接地する。６は放電用電源である。

つぎに以上の如く構成したコロナ帯電装置の作
用について説明する。

まず、導電性ローラ４およびツエナーダイオー
ド５が存在しない場合のコロナ放電による被帯電
体３の表面電位の時間的経過は第３図の破線で示
す如く帯電条件下で決る飽和帯電電位に達するま
で帯電を続けることは前述の通りである。いま、
第１図および第２図に示す本発明の一実施例のコ
ロナ帯電装置によるときは、コロナ放電により被
帯電体側へ流れた電流の一部は導電性ローラ４に
流れるため同一チヤージ電圧下では被帯電体への
電流はやや減少する。従つて第３図の実線に示し
た如く、破線に示した帯電の立上りと比較してそ
の帯電の立上りは遅くなる。

その後帯電が続いて、帯電電位がツエナーダイ
オード５のツエナー電圧Vzにまで達すると、ツ
エナーダイオード５は導通しているから、コロナ
電流は専ら導電性ローラ４を伝つて流れ、被帯電
体３への電流は減少あるいはなくなる。また導電
性ローラとの接触の前に被帯電体がVz以上に帯
電していたとしても接触時電荷のやりとりが行な
われ、その結果、帯電（放電）領域を出たときに
は被帯電体の表面電位はツエナー電圧Vzにより
規制される電位で一定となる。ここでツエナー電
圧Vzにより規制された電位と表現したのは、こ
の電位は理論的にはツエナー電圧Vzと一致する
のであるが、現実には第３図の実線に示した如く
被帯電体の飽和表面電位はツエナー電圧Vzより
ややずれた電位に落つくためである。

また、被帯電体の膜厚または誘電率が異なつた
場合においても、上記の帯電の立上りの傾斜が異
なるのみで飽和表面電位はツエナー電圧Vzに規
制される一定の電位に一致するため、帯電時間を
十分長くとれば同一の表面電位に設定することが
できる。

つぎに本発明の他の実施例につき説明する。

第４図は本発明の他の実施例の構成説明図であ
る。第４図において７は導電性ローラを示し、第
１図および第３図に示した実施例の導電性ローラ
をコロナ帯電装置の帯電領域外であつて、コロナ
帯電装置より被帯電体３の回転にともなう進行方
向の後方の位置に設けた場合を示している。

この場合においても、前述した如く、被帯電体
３と導電性ローラとの間で電荷のやりとりが行な
われるため、被帯電体３の表面電位をツエナー電
圧Vzで規制される一定値に保持することができ
る。しかしこの場合、上記電荷のやりとりを十分
に行わせるために帯電時間を長くとることが必要
である。

導電性ローラはコロナ帯電装置の帯電域内に設
けることが望ましいが、前記帯電域の空間の関係
で帯電域内に設けることができない場合に第４図
に示す実施例は好都合である。

また導電性ローラに代つて導電性部材からなる
ブレード若しくはブラシローラを用いてもよい。

第５図ａおよびｂは導電性ローラに代つて導電
性部材からなるブレード８，９を用いた例で、第
５図ａはブレード８をコロナ帯電装置の帯電域内
に、第５図ｂはブレード８をコロナ帯電装置の帯
電域外に設けた例である。

第５図ｃは導電性ローラに代つて導電性ブラシ
ロールをコロナ帯電装置の帯電域内に設けた例で
ある。

上記第５図ａ，ｂおよびｃに示した実施例の作
用も第１図および第２図に示した実施例の場合と
同様である。

つぎに本発明の具体的な適用例について説明す
る。

第１図および第２図に示した構成と同一構成に
おいて、ケーシングの底辺25mm、側辺20mmとし、
ケーシング底面から15mm、電子写真用感光体（セ
レン50μ厚さ）表面から15mmの位置にコロナワイ
ヤを設置し、前記電子写真用感光体の表面上に直
径５mmの導電性ゴムローラを等間隔で３本回転自
在に当接し、この導電性ゴムローラをツエナー電
圧800Vのツエナーダイオードを通して接地し、
コロナワイヤに7.0KVの電圧を印加し、前記感光
体を120mm/secの線速で回転し、帯電させた。こ
の結果、表面電位計により感光体表面の電位を測
定したところ820Vの均一な電位が得られた。ま
た同様に感光体の線速を250mm/secとしたときは
感光体表面の電位は均一に780Vであつた。

比較のため導電性ローラを除去して同一条件で
感光体を帯電したところ、線速120mm/secで
1500Vの電位を、線速250mm/secで1100Vの電位を
得た。この結果からも本発明による感光体表面電
位の制御機能がはつきりと認められる。

他の適用例として、第５図ｂの如く導電性ブレ
ードを用いた場合で感光体の線速を250mm/secに
し、他の条件は同一で帯電させたところ、表面電
位は870Vであつた。この場合帯電の細かいむら
が存在した。

上記の２適用例からもコロナ帯電装置の帯電域
内に導電性ローラを設置する場合が望ましいこと
が判る。

以上説明した如く本発明によれば、被帯電体の
表面に常に接触する導電性部材を設け、前記導電
性部材を定電圧特性を有する素子を通して接地す
ることにより、被帯電体の表面電位を前記定電圧
特性を有する素子の電圧により規制される電圧に
制御することができるとともに、表面電位を均一
にすることができる。

また被帯電体の膜厚または誘電率の変動に影響
されることもない。

尚以上の説明はツエナーダイオードを用いて行
つたが、ツエナーダイオードに代つて双方向性定
電圧素子またはバリスタを用いても同じ効果を得
ることができる。

また、コロナワイヤと導電性部材との間にグリ
ツド電極が存在しても同じ効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコロナ帯電装置の一実施例の
一部断面の構成説明図、第２図は本発明のコロナ
帯電装置の一実施例の一部省略した構成説明図、
第３図は従来のコロトロンと本発明のコロナ帯電
装置との帯電曲線、第４図は本発明のコロナ帯電
装置の他の実施例の構成説明図、第５図ａ，ｂお
よびｃは本発明のコロナ帯電装置の他の実施例の
構成説明図。 １……ケーシング、２……コロナワイヤ、３…
…被帯電体、、４，７……導電性ローラ、５……
ツエナーダイオード、６……電源、８，９……ブ
レード、１０……ブラシローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コロナ帯電装置において、被帯電体の表面に
   常に当接する導電性部材を設け、前記導電性部材
   を定電圧特性を有する素子を通して接地したこと
   を特徴とするコロナ帯電装置。