JPS6180277A - 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】 （技術分！＋？） 本発明は電子写真装置、静電記録装置等において使用ぶ
れるコロナ放電装置に関し、さらには長期間安定かつ均
一に像担持体に対して電向を付与できるコロナ放電装置
に関する。

（背景技術） コロナ放電装置としては、高圧電源に接続されたコロナ
放電電極と、該コロナ放電電極を囲むシールド板で構成
されたコロトロン装置、もしくはコロトロン装置に放電
布施制御部材（以下、グリッドと称、す。）を設けたス
コロトロン装置が知られている。

これらの装置は高圧印加によるコロナ放電であるために
、その集塵作用は避けがたくコロナ放電電極、シールド
板、グリッド笠に異物の付着による汚れ、即ち現像剤、
放電による酸化物、？：Ｃ気中の１／Ｉ（埃等による汚
れが発生しゃすく、これか１１；ｊ因となって帯電・除
電にムラを生ずるという欠点があった。このため、帯電
φ除電特性安定に維持させるためには一定期間での詰掃
作業が必要であった。特に、コロナ放電電極を支持する
絶縁性支持部材近傍では放電が弱くなっている為に、イ
オン風の風圧が弱く、放電に伴ないイオン風がコロナ放
電装置外へ吹き出す場合には、コロナ放電装置内の気圧
の平衡を保つように、イオン風の風圧が他所より低い絶
縁性支持部材端部より外気が流入する。これにより、外
気に含まれた異物がコロナ放電装置内へ侵入し、汚れを
もたらす。

そこで、例えば実開昭５７−９３９４２号公報に示され
ているように、コロナ放電装置の端部に空気流入防止手
段を設けることが知られているが、コロナ放電装置内部
への外気の流入は避けがたく、効果の小さいものであっ
た。また、特開昭５７−１８８０６２号公報に示されて
いるように、絶縁性支持部材頂面に導電性部材を配設し
、コロナ放電装置の端部の放電量を増し、端部のイオン
風を強くすることは多少効果があるが、いたずらに放電
量を増すことは、オゾンの発生増加や、高容量の高圧電
源が必要である等、実用」二の弊害も生ずる場合があっ
た。

また、特公昭４０−１７２２９号公報に示されているよ
うに、脱塵・脱湿した気流を絶縁性支持部材やコロナ放
電電極に吹付けることにより、エアカーテンを生じせし
めて、絶縁性支持部材やコロナ放電電極への異物の晴着
を防止する方法がある。この方法によれば汚れ防止効果
は大きいが、コロナ放電装置全体に亘ってエアカーテン
を形成しなければならないこと、ダクＩを通して気流を
吹き（−１けるため、送風の圧損か大きいこと等の理由
により、相当大容量の送風器を必要とし、その場合には
騒音も大きくなるとともに消費電力のアップとなり、装
置も大型化、高コスト化する恐れがあった。

（発明の目的） 本発明は−１−記の点に鑑みなされたもので、小容聞の
送風手段によって外気の流入を防止し、コロナ放電装置
内部の各部分への異物の進入を効率的に抑制することに
より、安定した放電特慴が長期にわたって維持できる耐
久性に優れたコロナ放電装置を提供することを目的とす
る。

（発明の概要） 本発明はコロナ放電電極と、これを囲むシールドプレー
トと、コロナ放電電極を支持する絶縁＋１支持部材とを
有するコロナ放電装置に於て、１−記シールドプレー：
・の一部に、放電用量１１とは別に、開［１を設けると
共に、この開口に対し送風方向がシールドプレートと任
意の角度をなして直接気流か吹き出し、コロナ放電装置
内部に送風できる楢風手段を上記シールドプレートに近
接させて設けたものである。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図は本発明コロナ放電装置が適用可能な電子写真装
置を説明するための概略図である。

ｌは導電性支持体上に光導電性層を基本構成体とする感
光体をドラム状に形成した感光体ドラムであり、軸２に
より不図示の機枠に矢印方向に回転自在に軸支されてい
る。この感光体ドラムの周囲には、帯電器１２、不図示
の原稿を露光走査した時の光像露光１３、現像器１４、
転写帯電器１５、分離帯電器１６、クリーニング装置ｔ
ｉ　１７、前露光ランプ１８の各電子写真プロセス構成
要素等が配置されている。３′は転写材供給用のカセッ
ト、３は転写材、４は転写材送り出し用の供給ローラで
あり、５はガイド板６を介して転写材３を感光体ドラム
ｌと転写帯電器１５の間に送り込むレジスタローラ、１
６は感光体ドラムｌから転写材３を分離させるための分
離帯電器、７は感光体ドラムｌからの分離した転写材３
を定着装置へ搬送する搬送系で、搬送ベルトか張っであ
る。８は転写材」二に転写された現像剤（トナー）を転
写材に定着するための定着装置である。尚、９は転写前
帯電器、１０は転写前露光光源である。

従来、１−記のような電子写真装置内の帯電器として使
用されるコロナ放電装置は、この装置内のコロナ放電電
極（以下、放電ワイヤーと称す）にトナーその他の塵埃
、異物等が付着し易く、この付着は放電量の減少や放電
停止の原因となる。又、放電ワイヤーの汚れはコロナ放
電電流密度の不均一を生じ、これが最終的に得られる画
像の画質に悪影響を及ぼす。即ち放電ワイヤー」、にト
ナー等が付活することによる電流密四の差Ｗは、現像時
のドラム表面電位の差異となって現われ、同一の現像を
行っても一定の濃度が得られず、画像に濃淡のムラを生
じる。

このような放電ワイヤーへ付着する飛散トナーの発生源
は主に現像装置１４とクリーニング装置１７であるが、
特にクリーニング装置１７、現像装置１４の端部からの
トナー飛散を完全に防止する事は技術的に困難であり、
コロナ放電装置１２、近傍の雰囲気はトナーの微粉をか
なり含んでいる。　　　　゛ 一方、帯電器内ではコロナ放電により放電ワイヤーから
シールドプレートや感光ドラムに向って電荷が流れ、こ
の電荷の移動によってイオン風と称する風が電荷の流れ
る向きに生□じる。このイオン風は中央部で強く、端部
の絶縁性ブロックの近傍では電流の流れが少ないので弱
くなっている。そして、放電ワイヤーに対して、感光ド
ラムと反対側の空間が、負圧となった場合は、端部から
、帯電器内へ空気が流入する。この疏人空気中には塵埃
や現像剤の微粉等の異物が含まれており、これら異物が
放電ワイヤーに付着し、これが原因で放電ムラを生じ、
その結果画像にムラを生じることになる。特に帯電器端
部は吸い込みが顕著であり、画像ムラを生じ易い。また
、帯電器内への異物を含んだ空気の流入は端部のみだけ
ではなく、第２図の感光ドラムｌに沿って流れる、ドラ
ム表面から１ｍｍ厚位の薄層の空気流がイオン風と干渉
しつつがｔ人する。

本発明は」−述の点に鑑みなｙれたもので、第１Ａ−１
Ｃ図に本発明の実施例を示す。図において、２２は放電
ワイヤー２１は放電ワイヤーを支持する絶縁性ブロック
、２３は放電ワイヤーを包囲し、放′屯用開ｒ１２３　
ｂを有するシールド用プレートである。そして、シール
ドプレー１・２３の、放電ワイヤー２２からみて放電閉
開ＩＩ　２３　ｂとは反対側の背面シールドプレートに
は気流が流入するための開口２３ａが設けられている（
第１Ｃ図）。また、この背面シールドプレー１・に近接
して、送風方向が背面シールドフレー１・と一定の角度
θをなすようにファン等の送風１段１９が設けられてい
る。気流は脱塵フイシルタ−２０を介して送風される。

２４はシャンベーであり、帯電器長手方向にわたっであ
る一定の風速以−■−の気流が送風できる様に設けられ
ている。上記角度Ｏは送風１段１９の帯電器長手方向に
関しての設置位置にも依存するが、絶縁性ブロック間の
開口Ｉｌｌを３２０　ｍ　ｍ、絶縁性ブロック端面より
３　’５　ｍ　ｍの位置に送風の中心があるようにする
と、角度θが１０°〜６０°、好ましくは２５°〜３２
°に設定する方が静圧の低下もなく気流が帯電器長手方
向全域にわたって流れる。気流は送風手段を設置した側
から、送風手段のない側に向って帯電器の側面シールド
プレートを斜めに横切るように流れる。また、通常第１
図に示す電子写真装置等の画像形成装置に於ては、帯電
器を保持するための側板が設けられているが、これら側
板により気流の流れやすさが異なる。つまり、手前側の
側板はドラムその他のユニットをひきだしやすくするた
め、あるいは転写材がジャムした時転写材を除去しゃす
い様にいくつがの穴が設けられているが、奥側の側板は
特にその必要がなく駆動源あるいは伝達装置が取りつけ
られているため、強度的に強くなければならず、不要な
穴は設けられていない。従って、気ｉＱを流した時、手
前側は、側板の穴が多いため気流かぬけやすく流れ易い
が、奥側は気流が流れにくい。このような場合は気流の
流れにくい側に送風手段を配置して、気流の流れやすい
側に向けて送風すると、圧損が少なく、帯電器長丁一方
向全域にわたって、任意の一定の風速以上の気流が得ら
れる。

第３図は、風速分布の一例であり、送風手段を設置した
位置で風速は最大となるが、帯電器が像担持体に対向し
ている時には、この分布は緩和され、平滑化される。

而して、ある一定量」二の風速の気流が帯電器長子方向
にわたってシールドプレートの外に流れる事により感光
体ドラムに沿う、塵やトナー等の異物を含んだ流れが帯
電器内に入る事を極力おさえ、コロナ放電電極の異物に
よる汚染が防止され、長期間ムラのない安定した放電が
保たれる。

また、特に帯電器端部はイオン風の吹き出しが弱く、こ
の部分には中央部より速い風速の気流を流す事が必要で
ある。このため、シールドプレート背面の開口端部を広
げる事も可能である。実験結果では帯電器中央部では２
ｍ／ＳｅＣ以上、帯電器端部では、好ましくは３ｍ／　
ｓ　ｅ　ｃ以上の風速の気流を流す事により帯電器内へ
汚れた気流が入る事を防止できる。

第４Ａ　、４Ｂ図は本発明の他の実施例であり、送風手
段を帯電器の側面シールドプレートに近接して設けた例
である。実施例では送風手段の取付は角度として、帯電
器長手方向開口巾ｆＬ１＝３３０ｍｍに対しθ１＝ｔｏ
−１６°好ましくは２５〜３２°が良い。また、角度θ
２は帯電巾１２＝３０ｍｍ帯電器高さ１３＝３０ｍｍに
対し、特に限定されるものではないが３０°〜８０°の
範囲、好ましくは６０°〜７０ｅ′で気流がシールドプ
レートの外に流れる様に設定すれば良い。尚、送風手段
を取付ける側面シールドプレートはどちら側のシールド
プレーＩ・でも良いが、感光体ドラムが移動する場合に
は、その移動方向に関しての下流側の側面シールドプレ
ートに近接されて設け、上流側から入りこむドラムに沿
う空気の流れを阻止するのが好ましい。

次に第２図に示す様な電子写真装置に於て、第１Ａ−１
ｃ図に示したような本発明のコロナ放電装置を用いた場
合の効果について下表１に基づいて説明する。（尚、表
中の送風ファンＡ、Ｂは表２に示したものを使用した。

）Ｌ記の様に小容量の送風手段で気流をコロナ放電装置
内に送風する事により放電用開口からの塵やトナー等の
異物を含んだ有害な外気の流入を防＋ｈ　Ｌ、装置内部
の各部分に付着する異物の進入をおさえて、異物付着等
による異常放電をなくし、均一で安定な放電が長期間維
持できる事が可能となった。

また、小容量の送風１段を直接シールドプレー１・近傍
に設ける事により、複雑なダクト等は不要であり、気流
の圧損が少なく、小さに空間を有効に利用できる。また
、送風手段が小容量であるため騒音も小さくできる。

ところで、第２図に示す電子写真装置を長期間使用する
と、感光体ドラム１にコロナ放電器９．１２，１５．１
６等のコロナ放電によって生じるコロナ生成物がイ・１
着したり転写材３が直接感光体ドラムｌに接触し、転写
材背面より転゛す′帯電器１５のコロナ電荷を付ｑ−さ
れる事により転′す材の一部、例えば紙粉等の異物が感
光体ドラムに付着したりする。電子写真装置を高温下で
使用した場合、上記のような付着物に水分子が吸着し、
感光体ドラムの表面が低抵抗化して静電潜像の流れ、コ
ントラストの低下をきたすことがあった。

このような不都合を解決するため、本発明のコロナ放電
装置において１発熱源により加熱された気流をコロナ放
電装置内に吹きつけることにより、感光体ドラムに付着
した水分子を除去し、どんな環境下でも安定した潜像形
成が可能となる。上記発熱源としては、例えば光学系の
露光源を利用することができる。従来、静電潜像の流れ
、コントラストの低下等の防止にあっては、感光体ドラ
ムにヒーターを内蔵し、その熱で感光体ドラムに吸着し
た水分子を除去していたが、上記露光源の熱を利用する
ことによってドラムヒーターの消費電力を下げる事も可
能となる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、小容量の送風手
段によってコロナ放電装置内への外気の流入を防止する
ことができ、コロナ放電装。

４内の異物による汚染を大幅に減少できる。

よって、長期間にわたって安定した放電特性を維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の実施例を示すコロナ放電装置の縦断
面図、第１Ｂ図は同横断面図、第１Ｃ図は背面シールド
プレートの開口を示す平面図、第２図は本発明コロナ放
電装置が適用可能な電子写真装置の概略図、第３図は本
発明コロナ放電装置の風速分布を示すグラフ、第４Ａ図
は本発明の他の実施例を示すコロナ放電装置の放電用開
口側から見た図、第４Ｂ図は同横断面図である。 ｌ・・・感光体ドラム　１９・・・送風ファン２０・・
・フィルター　　２１・・・絶縁性支持部材２２・・・
放電ワイヤー　２３・・・シールドプレート２４・・・
チャン八−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）コロナ放電電極と、これを囲むシールドプレート
   と、コロナ放電電極を支持する絶縁性支持部材とを有す
   るコロナ放電装置に於て、上記シールドプレートの一部
   に、放電用開口とは別に、開口を設けると共に、この開
   口に対し送風方向がシールドプレートと任意の角度をな
   して直接気流が吹き出し、コロナ放電装置内部に送風で
   きる送風手段を、上記シールドプレートに近接させて設
   けたことを特徴とするコロナ放電装置。
2. （２）上記送風手段を、コロナ放電装置長手方向であっ
   て、気流がコロナ放電装置を通って、外部に吹き出しに
   くい側に設け、気流の吹き出しやすい方向に向けて送風
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のコ
   ロナ放電装置。
3. （３）上記送風手段は脱塵するためのフィルターを介し
   て気流を送風することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載のコロナ放電装置。
4. （４）上記送風手段からの気流は発熱源により加熱され
   た気流であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第３項に記載のコロナ放電装置。
5. （５）上記発熱源は露光源であることを特徴とする特許
   請求の範囲第４項に記載のコロナ放電装置。