JP2000347480A - 交流スコロトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １回パス方式のカラー電子写真印刷装置のイ
メージオンイメージ・プロセスにおいて、感光体を再帯
電させるとき、感光体のトナー付着区域とトナー非付着
区域の電位を一様にすることである。 【解決手段】本発明の帯電装置２２は、（ａ）帯電イオ
ンを生成するためのコロナ発生要素２０２、（ｂ）グリ
ッド電位にバイアスされ、前記コロナ発生要素２０２か
ら一定間隔を置いて配置されていて、表面がグリッド電
位にほぼ近い十分な電荷に達するまで、イオンがグリッ
ドワイヤの間を通り、表面に付着し続けることを許すグ
リッド２０８、および（ｃ）前記グリッド２０８上に配
置されていて、前記グリッドと共同して前記表面上の電
荷の一様性を高めるための電極２１０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般には出力としてゼ
ログラフィック方式すなわちドライ複写方式の複製装置
に使用されるコロナ装置、より詳細には電界強化電極を
使用してスコロトロンの帯電能力を高めることに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真式複写プロセスは、ほ
ぼ一様に帯電した感光性部材を原稿書類の光像で露光す
ることによって始まる。この光像による帯電した感光性
部材の露光は、原稿書類の非像区域に対応する光導電性
表面を放電させると同時に、像区域内の電荷を保持する
ので、感光性部材上に原稿書類の静電潜像が生成され
る。次に、帯電した現像剤が光導電性表面上の帯電した
像区域へ引き付けられるように帯電した現像剤を感光性
部材の上に堆積させることによって、潜像が現像されて
可視像になる。そのあと、この可視像を感光性部材から
コピー用紙または何か他の像支持媒体へ転写し、続いて
永久に固着させることによって、原稿書類の電子写真複
製物が得られる。複写プロセスの最後のステップで、連
続する像形成サイクルに備えて感光性部材の光導電性表
面に残っている残留現像剤を除去するために光導電性表
面が清掃される。

【０００３】上に述べた電子写真式複写プロセスは周知
であり、原稿書類の光レンズ式複写に一般に使用されて
いる。また、例えば、変調レーザービームで潜像を光導
電性表面に形成するディジタルレーザー印刷、あるいは
電子的に生成した、または格納した像に応じて電荷保持
表面に電荷を堆積させるイオノグラフィック印刷および
同複写など、他の形式の電子写真印刷装置にも、類似プ
ロセスが存在する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、電
子写真式複製装置においては、光像を形成する前に、適
当な光導電性表面を帯電電位に帯電させることが必要で
ある。カールソン(Carlson)の発明の光導電性絶縁体に
静電荷すなわち電荷電位を印加するために、いろいろな
装置が提案された。ある帯電装置は、光導電性絶縁層を
帯電させるために、高電位に維持された１つまたはそれ
以上の細い導体を有する隣接電極が電荷を光導電体の隣
接表面上に堆積させるコロナ放電方式を採用している。
そのようなコロナ放電装置の例が、米国特許第２，８３
６，７２５号と同第２，９２２，８８３号に開示されて
いる。実際には、露光前に感光体を帯電させるために１
つコロトロン（コロナ発生装置）を使用し、トナー転写
工程の際にコピー用紙を帯電させるために別のコロトロ
ンを使用することができる。コロトロンは廉価で、安定
な装置であるが、帯電される絶縁体の誘電体厚さと湿度
の変化に敏感である。従って、それらの装置によって生
成された表面電荷密度は必ずしも一定すなわち一様であ
るとは限らない。

【０００５】上記の電子写真式マーキング・プロセスを
カラー像を生成するように修正する場合、この問題はよ
り深刻である。イメージオンイメージ・プロセスと呼ば
れるあるカラー電子写真式マーキング・プロセスは、複
合トナー粉末像を像支持媒体へ転写する前に、異なる色
のトナー粉末像を感光体の上に重ね合わせる。イメージ
オンイメージ・プロセスは幾つかの長所を有するが、問
題点も幾つかある。例えば、別のカラートナー粉末像を
生成する準備として感光体を再帯電させる時、層の極性
を逆にしないで層全体にわたってトナー電荷を最小限度
にするやり方で、感光体のトナー付着区域と非付着区域
の間で電圧を一様にならすことが重要である。

【０００６】より一様に制御された電荷を印加する１つ
の方法は、光導電性表面とそれに平行な導電性表面また
は絶縁性表面との間に一定間隔をおいて配置され、絶縁
ブロック上に支持された１本またはそれ以上の細いワイ
ヤから成るスコロトロンと呼ばれるスクリーン制御型の
装置を使用することである。導電性表面は接地されるこ
ともあるし、バイアスされることもある。コロナワイヤ
と光導電性プレートの間に、スクリーンすなわちグリッ
ドが挿置されている。グリッドは光導電性プレート上の
望ましい電位とほぼ等しい電位に維持されている。一般
に、スコロトロンの構造では、個々のコロナワイヤは１
／２〜１×１／２インチ離れており、またグリッドから
約３／４インチの間隔があいている。理論上、コロナワ
イヤからのイオンはグリッドワイヤの間を通り、グリッ
ドと光導電性プレート間の電位差が最小値を越えない限
り、光導電性プレートに付着し続ける。理論的に言え
ば、光導電性プレートが十分な電荷に達したとき（光導
電性プレートの電荷が潜在的にグリッドの電荷と一致す
る）、帯電作用は止むであろう。それらの装置は電位を
良好に制御し、かつすぐれた複製能力を有するが、コロ
ナワイヤとグリッドの両方に電源が必要であり、かつ一
般にかさばっているので、装置内でかなりの空間を占め
る。

【０００７】

【課題を解決しようとする手段】簡単に述べると、本発
明は、表面を帯電させるため少なくとも１個の帯電装置
を使用している電子写真式像形成装置を提供することに
よって、上に述べた諸問題を解決する。前記少なくとも
１個の帯電装置は、（ａ）帯電イオンを生成するための
コロナ発生要素と、（ｂ）グリッド電位にバイアスさ
れ、前記コロナ発生要素から一定間隔を置いて配置され
ていて、表面がグリッド電位にほぼ近い十分な電荷に達
するまで、イオンがグリッドワイヤの間を通り、表面に
付着し続けるのを可能にするグリッドと、（ｃ）前記グ
リッド上に配置されていて、前記グリッドと協働して前
記表面上の電荷の一様性を高めるための電極とを有す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】電子写真式印刷技術は周知である
ので、印刷装置に使用されている種々の処理部を略図で
示し、以下、図面を参照してそれらの処理部の動作を説
明する。

【０００９】図１に、本発明の現像装置を組み込んでい
る電子写真式印刷装置を示す。電子写真式印刷装置８は
装置を通る１回のパスでカラー像を生成する。また、印
刷装置８は本発明の諸特徴を組み込んでいる。印刷装置
８は矢印１２の方向に移動して種々の処理部を順次通過
するアクティブ・マトリックス（ＡＭＡＴ）感光体ベル
ト１０の形をした電荷保持表面を使用している。駆動ロ
ーラ１４と２個のテンションローラ１６と１８のまわり
に掛け渡されたベルト１０は、駆動モータ２０で駆動ロ
ーラ１４を回転させることによって移動する。

【００１０】感光体ベルトが移動すると、ベルトの各部
分はすぐ後に説明する各処理部を通過する。便宜上、
「像区域」と呼ばれる感光体ベルトの単一区間を取り扱
う。像区域は、トナー粉末像を受け取ることになってい
る感光体ベルトの部分であり、トナー粉末像はそこから
像支持媒体へ転写された後、最終的な像を形成する。感
光体ベルトは多数の像区域を有することがあるが、各像
区域は同じやり方で処理されるので、１像区域の典型的
な処理を説明すれば、印刷装置の動作は十分に明らかに
なるであろう。

【００１１】感光体ベルト１０が移動すると、像区域は
帯電部Aを通過する。帯電部Ａには、像区域を比較的高
いほぼ一様な電位に帯電させる本発明のコロナ発生装置
２２が使用されている。図２は、像区域が帯電部Ａを離
れた後の像区域の典型的な電圧特性６８を示す。図示の
ように、像区域は約−５００ボルトの一様な電位を有す
る。実際には、これは、暗減衰によって電圧が結果的に
所望の−５００ボルトまで減少するように像区域を−５
００ボルトよりいくらか大きく負に帯電させることによ
って達成される。図２は、像区域は負に帯電されるもの
として示したが、トナー、再帯電装置、感光体、その他
の関連領域または装置の電荷レベルと極性を適切に変え
れば、像区域を正に帯電させることができるであろう。

【００１２】帯電部Aを通過したあと、帯電した像区域
は第１露光部Bを通過する。露光部Ｂでは、像区域は、
第１カラー（例えば、ブラック）像の光表現で像区域を
照明する光にさらされる。その光表現は像区域の一定の
部分を放電させて、静電潜像を生成する。図示した実施
例は光源としてレーザー・ベース出力走査装置２４を使
用しているが、他の光源、例えばＬＥＤ印字バーを本発
明の原理と一緒に使用できることを理解されたい。図３
は、露光後の像区域に存在することがある典型的な電圧
レベル７２と７４を示す。約−５００ボルトの電圧レベ
ル７２は、非照明像区域の部分に存在し、他方の約−５
０ボルトの電圧レベル７４は照明像区域に存在する。従
って、露光後の像区域は相対的に高い電圧と低い電圧か
ら成る電圧特性を有する。

【００１３】第１露光部Ｂを通過した後、露光された像
区域は第１現像部Ｃを通過する。第１現像部Cは現像装
置Ｅ、Ｇ、およびＩと同じ構造である。第１現像部Ｃは
第１カラー（例えばブラック）の負に帯電したトナー３
１を像区域の上に堆積させる。トナー３１は像区域のよ
り小さい負の部分へ引き付けられ、そしてより大きい負
の部分によって反発される。その結果、像区域の上に第
１トナー粉末像が生じる。

【００１４】第１現像部Ｃの場合、現像装置は光導電性
表面上の像を現像するドナーロールを有する。

【００１５】図４は、像区域が第１現像部Ｃを通過した
後の像区域上の電圧を示す。トナー７６（一般にどれか
の色のトナーを表す）は像区域の照明部分に付着する。
これにより、照明部分の電圧は、例えば実線７８で表し
たように、約−２００ボルトまで増加する。像区域の非
照明部分は約−５００ボルトのレベル７２のままであ
る。

【００１６】第１現像部Ｃを通過した後、露光されトナ
ーが付着した像区域は第１再帯電部Ｄへ進む．再帯電部
Ｄには、像区域のトナー付着部分とトナー非付着部分の
両方の電圧レベルをほぼ一様な電圧レベルに再帯電させ
る作用をするコロナ再帯電装置、本発明の再帯電装置３
６が設置されている。

【００１７】図５は、再帯電装置３６を通過した後の像
区域上の電圧を示す。再帯電装置は、図示のように、像
区域のトナー非付着部分とトナー付着部分（トナー７６
で示す）の両方を−５００ボルトの望ましい電位レベル
８４に帯電させる。

【００１８】第１再帯電部Ｄで再帯電された後、第１ト
ナー粉末像をもつほぼ一様に帯電された像区域は第２露
光部３８へ進む。第２露光部３８が第２カラー像（例え
ばイエロー）の光表現で像区域を照明して第２静電潜像
を生成することを除いて、第２露光部３８は第１露光部
Ｂと実質上同一である。図６は、第２露光部を通過した
後の像区域上の電位を示す。図示のように、非照明区域
はレベル８４で示した約−５００ボルトの電位を有する
が、照明された区域（トナー付着区域（トナー７６で示
す）とトナー非付着区域の両方）はレベル８８で示した
約−５０ボルトまで放電される。

【００１９】次に、像区域は第２現像部Eへ進む。第２
現像部Ｅには第１現像部Ｃのトナー３１（ブラック）と
は異なる色（イエロー）のトナー４０が入っていること
を除いて、第２現像部は第１現像部と同一である。トナ
ー４０は像区域のより小さい負の部分へ引き付けられ、
そしてより大きな負の部分によって反発されるので、第
２現像部Ｅを通過した後の像区域は第１トナー粉末像と
第２トナー粉末像を有し、それらは重なることがある。

【００２０】次に、像区域は第２再帯電部Ｆへ進む。第
２再帯電部Ｆは再帯電装置、すなわち再帯電装置３６と
同様な作用をする装置を備えている。

【００２１】次に、再帯電された像区域は第３露光部５
３を通過する。第３露光部５３が第３カラー像（例えば
マゼンタ）の光表現で像区域を照明して第３静電潜像を
生成することを除いて、第３露光部５３は第１露光部Ｂ
および第２露光部３８と同一である。第３静電潜像は、
そのあと、第３現像部Ｇに入っている第２色のトナー５
５（マゼンタ）を使用して現像される。

【００２２】次に、現像された像区域は第３再帯電部Ｈ
を通過する。第３再帯電部Ｈは、再帯電装置３６および
再帯電装置５１と同様なやり方で像区域のトナー付着部
分とトナー非付着部分の両方の電圧レベルをほぼ一様な
レベルに調整する再帯電装置６１を備えている。

【００２３】第３再帯電部Ｈを通過した後、再帯電した
像区域は次に第４露光部６３を通過する。第４露光部６
３が像区域を第４カラー像（例えばシアン）の光表現で
照明して第４静電潜像を生成することを除いて、第４露
光部６３は第１露光部Ｂ、第２露光部３８、および第３
露光部５３と同一である。第４静電潜像は、そのあと、
第４現像部Ｉに入っている第４カラートナー６５（シア
ン）を使用して現像される。

【００２４】有効に像支持媒体へ転写されるようにトナ
ーを状態調節するため、像区域は次に転写前コロトロン
部材５０へ進む。転写前コロトロン部材５０は、確実に
トナー粒子を必要な電荷レベルおよび極性にしてすぐ後
の適正な転写を保証するため、コロナ電荷を散布する。

【００２５】コロトロン部材５０を通過した後、４つの
トナー粉末像は転写部Ｊにおいて像区域からコピー用紙
５７の上に転写される。コピー用紙は通常の給紙装置
（図示せず）によって矢印５８の方向に転写部Jへ送ら
れてくることを理解されたい。転写部Ｊには、正イオン
を用紙５７の裏側に散布する転写用コロナ装置５４が設
置されている。このイオン散布により、負に帯電したト
ナー粉末像はコピー用紙５７の上に移動する。転写部Ｊ
には、さらに、印刷装置８からコピー用紙５２の分離を
容易にする分離用コロナ装置５６が設置されている。

【００２６】転写後、コピー用紙５７はコンベア（図示
せず）の上に移動し、コンベアによって定着部Ｋへ運ば
れる。定着部Ｋには、転写された粉末像をコピー用紙５
７へ永久に固着させる定着装置６０が設置されている。
定着装置６０は、加熱された定着ローラ６７と、バック
アップすなわち加圧ローラ６４を有するものが好まし
い。コピー用紙５７が定着ローラ６７とバックアップロ
ーラ６４の間を通過する時、トナー粉末像がコピー用紙
５７へ永久に固着される。定着後、オペレータによって
取り出せるように、シュート（図示せず）がコピー用紙
５７をキャッチトレー（図示せず）へ案内する。

【００２７】コピー用紙５７が感光体ベルト１０から分
離されたあと、像区域上の残留トナー粒子は、清掃部Ｌ
において、ハウジング６６に入っている４清掃ブラシに
よって除去される。それで、像区域は新しいマーキング
サイクルを開始する準備が完了する。

【００２８】上に説明した装置のさまざまな機能は、一
般に、上述の諸動作を制御する電気コマンド信号を与え
るコントローラで管理され、調整される。

【００２９】次に、図７について詳細に説明する。本発
明のスコロトロン２２は光導電性表面とそれに平行な導
電性または絶縁性表面との間に一定間隔をおいて配置さ
れ、絶縁ブロック２０４上に支持された1本またはそれ
以上の細いワイヤ２０２から成っている。コロナワイヤ
２０２と光導電性表面との間にスクリーン２０８すなわ
ちグリッドが挿置されており、グリッドは光導電性表面
上の望ましい電位と実質上等しい電位に維持されてい
る。スコロトロンの構造では、個々のワイヤは、1／２
〜１×１／２インチだけ離れており、そしてグリッドか
ら約３／４インチの間隔があいている。スクリーン２８
上に配置された強化電極２１０は、スクリーン２０８と
同じ電位にバイアスされている。

【００３０】例えば、ＲｅａＤ IOI カラープロセス
は、一定の確定空間周波数において、電圧の非一様レベ
ルが数ボルトを上回らないことが必要であることがわか
った。これには、帯電装置が一様な電流エミッション
と、感光体の電気的および機械的性質の変化を補償でき
る電気的性能を備えていることが必要である。この補償
は、装置の電流−電圧作用（ベアプレート(bare-plate)
Ｉ−Ｖ 特性と呼ばれることが多い）に直接関係してい
る。これらの特性は、スコロトロンのＤＣグリッドバイ
アスと導電性平面に印加されたバイアス（プレート電
圧）間の電位差の関数として、装置の下に置かれた導電
性同電位平面へ送られる電流の量の静的測定値である。
理論的に、導電性平面への電流は、グリッドとプレート
間の電位差がゼロのとき、ゼロを通る。この点はインタ
セプト電圧（Ｖ_intercept）と呼ばれ、与えられたグリ
ッドバイアスについて電流ゼロが生じる場合のプレート
電圧と一致する。

【００３１】インタセプト電圧とＩ−Ｖ 曲線の勾配
は、理想誘電体についての式で定義されるように、帯電
装置の性能に影響を及ぼす重要なパラメータである。 Ｖ_final =Ｖ_intercept （１−ｅ^-S/CV）＋Ｖ_inｅ^-S/CV ここで、Ｖ_final ＝誘電体上の最終電荷電位 Ｖ_in ＝帯電装置へ与えられる初期誘電体表面電位 Ｖ_intercept ＝Ｖ_grid＝与えられたグリッドバイアスに
ついて電流がゼロを通るときの導電性プレート電圧 Ｃ＝誘電体のキャパシタンス／単位面積 Ｖ＝処理速度 Ｓ＝I−V曲線の勾配 である。

【００３２】スコロトロンは、例えば感光体の帯電の場
合のように媒体を一定電圧に帯電させたり、ＲｅａＤ I
OI プロセスにおいて再帯電させたり、前転写処理（pr
etransfer）させたりしたいときに使用される。理論
上、これは、Ｖ_intercept （電流がそれ以上媒体へ流れ
ないときの表面電位）と一致する。帯電方程式を考察す
ると、Ｖ_final =Ｖ_intercept を得るには、量Ｓ/ＣＶを
無限大に近づける必要があることがわかる。実際に経験
から得たやり方は、Ｓ/ＣＶ≧５にすることである。こ
の基準を理想誘電体で満たすことにより、Ｖ_final =
０．９９Ｖ_interceptは保証される。誘電体の厚さと速
度の変動のせいで、ＣとＶが或る範囲にわたって変化す
る場合には、補償するためＳは十分に大きくなければな
らない。同様に、帯電させるため与えられるＶ_in が変
動ΔＶ_in を有する場合は、ΔＶ_final＝ΔＶ_inｅ^-S/CV
であることがわかる。与えられたΔＶ_inについて、Δ
Ｖ_finalを最小にするには、Ｓ/ＣＶを大きくする必要が
ある。処理速度が増加すると、Ｓ/ＣＶ≧５の関係を維
持するため、それに比例してＳが増加する必要がある。
処理速度を増加させることによって基本製品の生産性を
より高い数量域へ高めたいとき、これは重要な考察事項
になる。構造様式は定まっているので、帯電装置のサイ
ズは同じのままでなければならない。Ｓの大きさを制御
する重要なパラメータとして、ワイヤ電圧で制御される
全コロナ電流、グリッドと感光体の間隔、コロノードと
グリッドの間隔、グリッド開面積（透過），およびコロ
ノード（ワイヤ）の数がある。コロナ電流、グリッド開
面積、およびワイヤの数と増すことによってＳは増加す
る。同様に、グリッドと感光体の間隔およびワイヤとグ
リッドの間隔を減少させることによっても、Ｓは増加す
る。ワイヤを追加することは、さらに大きな空間を必要
とするので、一般に選択肢ではない。公称動作ワイヤ電
圧を増加させること、またはワイヤとグリッドの間隔を
減少させることは、両者共にアーク放電する傾向を増
し、信頼性を低下させることがあるので、望ましくない
ことが多い。同様に、イオングリッドと感光体の間隔を
減少させることは、感光体の平坦さがベルト方式におい
て最も顕著に現れるので、妥当とは言えない。イオン透
過を増加させるためグリッド開面積を増加させること
は、ワイヤの汚染、非一様な帯電の原因、等によって生
じる「可視」コロナ「ホットスポット」の影響をプロセ
スが受けやすくなるので、装置の堅牢性が低下する。

【００３３】コロナワイヤの間に、それらと平行に、グ
リッドの中ほどの部分に、円形の強化電極を配置するこ
とにより、装置の信頼性すなわち堅牢性を犠牲にせず
に、コロナ電流の発生、従ってI−V曲線の勾配（Ｓ）を
増すことができると結論を下した。図７は、前転写処理
によって評価される２線式のＡＣスコロトロン構成の
断面を示す。この装置は比較的小型であり、ワイヤとワ
イヤの間隔がたったの１０ｍｍであり、ワイヤとグリッ
ドの間隔がたったの６ｍｍである。ワイヤ間の中ほどの
部分に直径１．７８ｍｍの電界強化ロッド電極を追加し
たことによって、Ｉ−Ｖ曲線の勾配が約２０％だけ増加
した。これは、最初により小型のピン型コロトロンに割
り当てられた空間の中で所望のスコロトロン電気性能を
実現することを可能にするものである。

【００３４】図８は、ＡＣスコロトロンによって評価さ
れる３線式の構成を示す。この場合には、ワイヤとワイ
ヤの間隔とワイヤとグリッドの間隔はより大きく、それ
ぞれ１８ｍｍと９ｍｍである。直径９０ミクロンのワイ
ヤ間の中ほどの部分に、直径２ｍｍの電界強化ロッド電
極を追加したことにより、Ｉ−Ｖ曲線の勾配（Ｓ）が約
１０％だけ増加した。測定値はアーク放電の許容範囲(l
attitude)が損なわれなかったことを示している。

【００３５】図９および図１０に、電界抑制(field sup
pression)の形のワイヤとワイヤ間の相互作用を最小に
することに関して、強化電極の効果を示す。図示されて
いるのは、ワイヤと平行な方向に接地平面に置いた直線
電流検出プローブで得られた電流特性である。プローブ
は装置の下にワイヤと直角な方向（処理方向）に通って
いる。３つのピークはそれぞれ電流密度が最も高いワイ
ヤの直下の位置に対応している。図９は、電界強化電極
が無い場合の電流特性である。ワイヤによって電界が抑
制されるので、中央ワイヤの電流出力は隣のワイヤより
も低い。図１０は、直径３ｍｍの電界強化電極を追加す
ることの影響を示す。同じ一定ワイヤ電圧（０５．５Ｋ
Ｖ_pp）における電流出力は、すべてのワイヤについて増
加した。このときの中央ワイヤの貢献度は他の２本のワ
イヤとほぼ同じである。

【００３６】図１１および図１２に、より小さい１５ｍ
ｍのワイヤとワイヤの間隔をもつ同じ装置に関する同様
な一組の曲線を示す。３ｍｍの電界強化電極は、全電流
に対しいっそう顕著な影響を有しており、かつ中央ワイ
ヤの貢献度を同等にしている。ワイヤとワイヤの間隔を
減少させるにつれて、ワイヤ間の電界抑制が増加するの
で、最小の間隔を使用している構造の場合、電界強化電
極の効果がより顕著になると予想される。すべての測定
において、ワイヤと電極表面の間隔が常にワイヤとグリ
ッドの間隔より確実に大きくなるように注意を払った。
この電界強化電極方式に関する最適寸法は、装置の構造
によって変わるが、その概念はすべての複数ワイヤ式ス
コロトロンの構成に適合できるあろう。

【００３７】追加の利点として、同じ電気的作用を実現
するより低い動作電圧と、中央ワイヤの電流出力が著し
く抑制される構造におけるコロナ放出の一様性の向上が
ある。後者に関して、一様なコロナ放出を達成するため
最小限度の線形電流密度を維持しなければならないこと
は良く知られている。これは、特に負コロナ方式の場合
に言えることである。

【００３８】要約すると、複数ワイヤ式スコロトロン内
のグリッドのワイヤ側に置かれた円形ロッド電極を有
し、アーク放電の許容範囲を犠牲にしないで、同じ印加
電圧と物理的サイズで帯電能力を向上させる帯電装置が
得られた。ワイヤの間のほぼ中間に、ワイヤと平行に、
グリッド上に置かれた円形電極は、隣接ワイヤ間の電界
抑制を最小にすることにより、同じ印加電圧でより大き
なコロナ電流の発生を可能にする。より大きな電流はＩ
−Ｖ曲線の勾配を増加させるので、装置はより小さいフ
ットプリントでより高い処理速度に適合することができ
る。この性能向上の概念は、電流の各極性がハーフサイ
クルの間だけ生じる交流スコロトロンには特に利益があ
る。直流システムでのコロナ電流は連続的に生成され、
従って最大動作電圧はより低く、そしてより大きなアー
ク放電許容範囲をもつ見込みがより大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を備えた現像装置を組み入れた電
子写真式印刷装置の略正面図である。

【図２】図１に示した電子写真式印刷装置の像区域が帯
電された後の典型的な電圧特性を示す図である。

【図３】露光後の像区域の典型的な電圧特性を示す図で
ある。

【図４】現像後の像区域の典型的な電圧特性を示す図で
ある。

【図５】第１帯電装置による再帯電後の像区域の典型的
な電圧特性を示す図である。

【図６】２回目の露光後の像区域の典型的な電圧特性を
示す図である。

【図７】本発明の実施例に係る帯電装置の部分断面図で
ある。

【図８】本発明の実施例に係る帯電装置の斜視図であ
る。

【図９】電界強化電極を持たない場合のスコロトロンの
電流特性の実験データを示すグラフである。

【図１０】電界強化電極を持つ場合のスコロトロンの電
流特性の実験データを示すグラフである。

【図１１】電界強化電極を持たない場合であって、図９
の場合よりワイヤ間隔の小さい場合のスコロトロンの電
流特性の実験データを示すグラフである。

【図１２】図１１のワイヤ間隔であって、電界強化電極
を持つ場合のスコロトロンの電流特性の実験データを示
すグラフである。

【符号の説明】

Ａ 帯電部 Ｂ 第１露光部 Ｃ 第１現像部 Ｄ 第１再帯電部 Ｅ 第２現像部 Ｆ 第２再帯電部 Ｇ 第３現像部 Ｈ 第３再帯電部 Ｉ 第４現像部 Ｊ 転写部 Ｋ 定着部 Ｌ 清掃部 ８ 電子写真式印刷装置 １０ 感光体ベルト １２ ベルト移動方向 １４ 駆動ローラー １６、１８ テンション・ローラー ２０ 駆動モータ ２２ コロナ発生装置（スコロトロン） ２４ レーザー出力走査装置 ３１ トナー（ブラック） ３６ 再帯電装置 ３８ 第２露光部 ４０ カラートナー（イエロー） ５０ コロトロン部材 ５３ 第３露光部 ５４ 転写用コロナ装置 ５５ カラートナー（マゼンタ） ５６ 分離用コロナ装置 ５７ コピー用紙 ５８ 用紙移動方向 ６０ 定着装置 ６１ 再帯電装置 ６３ 第４露光部 ６４ バックアップローラ ６５ カラートナー（シアン） ６６ 清掃装置ハウジング ６７ 定着ローラ ６８ 帯電装置を離れた後の像区域の典型的な電圧特性 ７２ 非照明像区域部分の電圧レベル ７４ 照明像区域部分の電圧レベル ７６ 照明像区域部分に付着したトナー ７８ トナーが付着した後の照明像区域部分の電圧レベ
ル ８４ 第２露光部を通過後の、非照明像区域部分の電圧
レベル ８８ 第２露光部を通過後の、トナーが付着した照明像
区域部分の電圧レベル ２０２ 細いワイヤ ２０４ 絶縁ブロック ２０６ 導電性または絶縁性表面 ２０８ グリッド ２１０ 電界強化電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニス ダブリュー ピエトロウスキー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド パインブルック サー クル 28 (72)発明者 イン キン ソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター カントリー マナー ウ ェイ 152 アパートメント 10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面を帯電させるための少なくとも１個
   の帯電装置を備えた電子写真式像形成装置であって、前
   記少なくとも１個の帯電装置が、 帯電イオンを生成するためのコロナ発生要素と、 グリッド電位にバイアスされ、前記コロナ発生要素から
   一定間隔をおいて配置されていて、前記表面が前記グリ
   ッドの電位に近い十分な電荷に達するまで、イオンがグ
   リッドワイヤの間を通って前記表面に付着し続けるのを
   可能にするグリッドと、 前記グリッド上に配置されていて、前記グリッドと協働
   して前記表面上の電荷の一様性を高めるための電極と、 を有することを特徴とする電子写真式像形成装置。
2. 【請求項２】 表面を帯電させるための帯電装置であっ
   て、 帯電したイオンを生成するためのコロナ発生要素と、 グリッド電位にバイアスされ、前記コロナ発生要素から
   一定間隔をおいて配置されていて、前記表面が前記グリ
   ッドの電位に近い十分な電荷に達するまで、イオンがグ
   リッドワイヤの間を通って前記表面に付着し続けるの可
   能にするグリッドと、 前記グリッド上に配置されていて、前記グリッドと協働
   して前記表面上の電の一様性を高めるための電極と、 を有することを特徴とする帯電装置。
3. 【請求項３】 前記コロナ発生要素がワイヤであること
   を特徴とする請求項２に記載の帯電装置。