JP2538700Y2

JP2538700Y2 - 画像形成装置用コロナ放電装置

Info

Publication number: JP2538700Y2
Application number: JP1990123791U
Authority: JP
Inventors: 知一栗田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1997-06-18
Anticipated expiration: 2005-11-26
Also published as: JPH0479360U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、感光体上に静電潜像を形成する電子複写
機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置用のコ
ロナ放電器に関し、特に、小型で感光体に均一に効率よ
く帯電することができる画像形成装置用のコロナ放電装
置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、感光体上に静電潜像を形成する電子複写機、
プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置において
は、静電潜像形成に先立って感光体表面に均一に所定極
性の帯電を行わなければならい。このために、従来は、
第３図（ａ）に断面を示すようなコロトロン、又は、第
３図（ｂ）に断面を示すようなスコロトロンを用いてい
た。図において、１は放電ワイヤを、２はシールドを、
３はグリッドを、４は感光体を示しており、図示のよう
に、コロトロンにおいては、感光体４の基板を接地し、
放電ワイヤ１に帯電する極性の高電圧を印加してコロナ
放電を起こさせて、感光体４表面に一様に帯電するもの
であり、スコロトロンにおいては、感光体４の基板を接
地し、放電ワイヤ１に帯電する極性の高電圧を印加し、
グリッド３には感光体４に帯電すべき電位に略等しい電
圧を印加して、コロナ放電を起こさせて、感光体４表面
に一様に帯電するものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、コロトロンとスコロトロンを比較した場
合、帯電効率はコロトロンの方が優る。その理由は、コ
ロトロンの場合、放電ワイヤ１から放電された電荷は、
シールド２に流れ込む電荷以外は全て感光体４を帯電す
るのに用いられるのに対して、スコロトロンにおいて
は、シールド２に流れ込む以外の電荷の中ある程度の電
荷はグリッド３に流れてしまい、感光体４を帯電する量
が少なくなるためである。また、この帯電効率の違いか
らだけでなく、スコロトロンの場合、絶縁破壊を起こし
て放電ワイヤ１からグリッド３に電流がリークするおそ
れがあるので、同一電位に帯電する場合、放電装置の寸
法はスコロトロンの方がコロトロンに比較して大きくな
ってしまう。一方、感光体の帯電の均一性の点からは、
スコロトロンが優る。その理由は、簡単に言うと、一般
に、感光体４には、帯電、放電を繰り返すと、帯電電荷
と反対極性の電荷がトラップされて残っており、このよ
うな状態でコロトロンによりその表面を帯電すると、ト
ラップされている電荷と帯電電荷が中和するため、一様
に帯電しても、この中和作用により、帯電電位は場所に
より変動してしまい帯電ムラが発生する。これに対し
て、スコロトロンの場合は、グリッド３により帯電電位
をその印加電圧にクリップするから、このようなトラッ
プされた電荷との中和作用が存在していても、均一な帯
電電位が得られるためである。

本考案はこのような状況に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、コロトロンの特長である帯電効率の良
さ、寸法の小ささと、スコロトロンの特長である帯電均
一性とを共に備え、小型に構成可能な画像形成装置用コ
ロナ放電装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本考案の画像形成装置用コロナ放
電装置は、静電潜像形成に先立って感光体表面に沿って
相対的に移動することによりその表面に均一に所定極性
の帯電を行う画像形成装置用コロナ放電装置において、
感光体に向かって開口している樋状のシールドと、シー
ルドの開口の移動方向下流側の略半分に設けられたグリ
ッドと、シールドの内部にその長手方向に相互に平行に
張架された２本以上の放電ワイヤとからなり、グリッド
を配置していないシールドの開口の上側に配置した放電
ワイヤをグリッドの上側に配置した放電ワイヤに比較し
てより感光体面に近い位置に配置したことを特徴とする
ものである。

〔作用〕本考案の画像形成装置用コロナ放電装置は、感光体に
向かって開口している樋状のシールドと、シールドの開
口の移動方向下流側の略半分に設けられたグリッドと、
シールドの内部にその長手方向に相互に平行に張架され
た２本以上の放電ワイヤとからなり、グリッドを配置し
ていないシールドの開口の上側に配置した放電ワイヤを
グリッドの上側に配置した放電ワイヤに比較してより感
光体面に近い位置に配置したので、コロトロンとスコロ
トロンの特長を受け継ぎ、帯電効率が良く、小型に構成
できると共に、感光体を均一に帯電することができる。

〔実施例〕

本考案のコロナ放電装置の基本的考え方は、１つのコ
ロナ放電装置において、帯電する感光体の上流側にコロ
トロンと同様な構造を採用して、この部分で所望の電位
近傍まで効率的に放電帯電し、また、帯電する感光体の
下流側にスコロトロンと同様な構造を採用して、この部
分で所望の電位へ均一に帯電させようとするものであ
る。

すなわち、第１図に本考案に基づいて構成される画像
形成装置用コロナ放電装置の基本形の断面図を示すよう
に、この放電装置は、感光体４に向かって開口していて
感光体４を横切るように延びている樋状のシールド２の
中に平行に伸びる２本の放電ワイヤ11、12が設けられて
いる。そして、シールド２の開口21には感光体４の回転
方向の下流側半分にのみグリッド31が設けられている。
このような構成の放電装置において、２本の放電ワイヤ
11、12に高電圧を印加してコロナ放電を起こさせる。感
光体４は、まずグリッド31が設けられていない開口21の
下を通過し、その際、放電ワイヤ11からの放電により直
接効率よく所望の電位近傍まで帯電させられる。次い
で、感光体４は回転してグリッド31の下に達し、放電ワ
イヤ12からの放電電荷がグリッド31によって変調を受
け、感光体４をグリッド電位に略等しい電位に均一に帯
電する。すなわち、大部分の帯電は、コロトロンの作用
をする放電ワイヤ11とグリッド31が設けられていない開
口21とによって行い、最終的な均一な帯電は、スコロト
ロンの作用をする放電ワイヤ12とグリッド31によって行
うものであり、コロトロンの特長である帯電効率の良
さ、寸法の小ささと、スコロトロンの特長である帯電均
一性とを共に備えた小型のコロナ放電装置を実現するこ
とができる。

このようなコロナ放電装置において、コロトロンの作
用をする上流側の構成において、帯電効率を向上させる
ために、放電ワイヤ11を感光体４により近づけるように
配置することが望ましい。しかし、スコロトロン側の放
電ワイヤ12については、余り感光体４側に下げると、空
気の絶縁破壊により放電ワイヤ12からグリッド31にリー
クが起こることになるので、ある程度以上下げられな
い。したがって、第１図に示したように、上流の放電ワ
イヤ11は下流側の放電ワイヤ12に比較してΔだけ下げて
配置されるのが望ましい。なお、このように高さを異な
らせる代わりに、放電ワイヤ11の太さを放電ワイヤ12の
太さより細くして放電効率を上げることも考えられる。
また、放電ワイヤ11と12を１本のワイヤにて構成するこ
とも考えられるが、１本のワイヤにて構成すると、大部
分の放電電荷がグリッド31に流れ、所期の目的である効
率的な帯電をすることができない。また、放電ワイヤ11
と12の間に導電ないし絶縁性の仕切りを設けることも考
えられるが、帯電効率が低下し、望ましくない。放電ワ
イヤ11とグリッド31の開口中心側のエッジの位置関係に
ついては、放電ワイヤ11はこのエッジより上流側でエッ
ジにかからないように、放電ワイヤ12はこのエッジより
下流側でエッジにかからないように配置する必要があ
る。グリッド31の形状については、図示のように、感光
体４の曲率に合わせて曲率をもたせ、何れの位置におい
ても感光体４表面から一定の距離δになるようにするこ
とが均一帯電のために望ましい。なお、シールド２につ
いては、帯電効率を上げるため、及び、発生するオゾン
等の放電酸化物を排出しやすくするために、感光体４と
反対側の背面に開口22を設けることが望ましい。さら
に、放電ワイヤ11、12それぞれを２本以上の平行に配置
されたワイヤにて構成することもできる。

以上のような構成の本考案のコロナ放電装置と従来の
コロトロン及びスコロトロンの帯電特性を測定した結果
を第２図に示す。各放電装置の形状については、シール
ド２の開口21の幅ｗ（第１図）については、何れの放電
装置も3cmとし、グリッドについては、本考案のコロナ
放電装置、スコロトロンにおいて、感光体４表面からδ
が2mm離れた円柱面状にし、本考案のコロナ放電装置に
おいては、開口21の下流半分を覆うように配置した。放
電ワイヤについては、何れの放電装置においても感光体
接線方向に12mm離間して２本配置し、コロトロン及びス
コロトロンにおいては、２本とも感光体表面から9mmの
位置に張架した。本考案のコロナ放電装置においては、
上流側の放電ワイヤ11は高さh₁を9mmに配置し、下流側
の放電ワイヤ12はΔを1mmとし、感光体４表面から10mm
の位置（h₁＋Δ＝10mm）に張架した。

第２図の測定結果から明らかなように、所望の帯電電
位900Vを得るのに、スコロトロンの場合は、放電ワイヤ
に7.8kVの電圧を印加しなければならないのに対し、本
考案のコロナ放電装置の場合には、6.8kVの電圧ですむ
ことになる。このことから、当初期待したように、帯電
効率がスコロトロンに比較して高いことが分る。したが
って、同じ放電ワイヤ印加電圧で動作させる場合には、
本考案によると、放電装置をより小型に構成することが
できる。帯電の均一性については、本考案のコロナ放電
装置の場合もスコロトロンと同様、極めて均一でムラが
発生しなかった。これに対し、コロトロンの場合は、放
電ワイヤに印加する電圧は6.0kVと低くてよかったが、
帯電除電を繰り返すと放電ムラ発生した。

〔考案の効果〕

本考案の画像形成装置用コロナ放電装置は、感光体に
向かって開口している樋状のシールドと、シールドの開
口の移動方向下流側の略半分に設けられたグリッドと、
シールドの内部にその長手方向に相互に平行に張架され
た２本以上の放電ワイヤとからなり、グリッドを配置し
ていないシールドの開口の上側に配置した放電ワイヤを
グリッドの上側に配置した放電ワイヤに比較してより感
光体面に近い位置に配置したので、コロトロンとスコロ
トロンの特長を受け継ぎ、帯電効率が良く、小型に構成
できると共に、感光体を均一に帯電することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図に本考案に基づいて構成される画像形成装置用コ
ロナ放電装置の基本形の断面図、第２図は本考案のコロ
ナ放電装置と従来のコロトロン及びスコロトロンの帯電
特性を測定した結果を示す図、第３図はコロトロンとス
コロトロンの構成と作用を説明するための図である。２…シールド、４…感光体、11、12…放電ワイヤ、21、
22…開口、31…グリッド

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】静電潜像形成に先立って感光体表面に沿っ
て相対的に移動することによりその表面に均一に所定極
性の帯電を行う画像形成装置用コロナ放電装置におい
て、感光体に向かって開口している樋状のシールドと、
シールドの開口の移動方向下流側の略半分に設けられた
グリッドと、シールドの内部にその長手方向に相互に平
行に張架された２本以上の放電ワイヤとからなり、グリ
ッドを配置していないシールドの開口の上側に配置した
放電ワイヤをグリッドの上側に配置した放電ワイヤに比
較してより感光体面に近い位置に配置したことを特徴と
する画像形成装置用コロナ放電装置。