JP2986000B2 - コロナ放電装置 - Google Patents

コロナ放電装置

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JP2986000B2
JP2986000B2 JP5086297A JP8629793A JP2986000B2 JP 2986000 B2 JP2986000 B2 JP 2986000B2 JP 5086297 A JP5086297 A JP 5086297A JP 8629793 A JP8629793 A JP 8629793A JP 2986000 B2 JP2986000 B2 JP 2986000B2
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和彦 古川
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、複写機やプリ
ンター等の電子写真装置に供され、コロナ放電現象を応
用して被帯電物を均一に帯電させるコロナ放電装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機やプリンター等の電子写真
プロセスに用いられるコロナ放電装置としては、直径5
0〜100μmのタングステンワイヤに5〜10kVの
高電圧を印加し、これによって発生したイオンを感光体
表面に移動させて帯電を行う方式のものが知られてい
る。しかしながら、この方式は、オゾンの発生量が多
く、画像の劣化を招いたり、人体に悪影響を与えてしま
う問題がある。
【0003】また、近年、例えば、特開昭63−152
72号公報に開示されているように、タングステンワイ
ヤの代わりに鋸歯状に形成した放電電極を用いたコロナ
放電装置が提案されている。この形式のコロナ放電装置
は、ワイヤ形式のものに比べ顕著な構造的および作動的
利点を有し、比較的構造的強度が高く、かつ不所望なオ
ゾン発生量が少ない。しかしながら、一方では鋸歯状電
極の支持手段が複雑となり、鋸歯状電極の歯先が損傷し
易いという問題がある。
【0004】そこで、例えば、特開昭63−16738
2号公報に開示されているように、放電電極を絶縁性の
耐コロナ基板上に形成する方式のものが提案されてい
る。この方式では、放電電極が絶縁性基板上に固定され
ているので、コロナ放電装置内への放電電極の取り付け
が容易であり、また、放電電極の放電歯先が基板上にあ
るため、歯先が基板に保護されて損傷し難いといった利
点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ように鋸歯状の放電電極を絶縁性基板上に形成した場合
では、放電特性が悪化してしまうという問題がある。
【0006】以下に、本願発明者等が行った鋭意検討実
験に基づく、絶縁性基板の放電特性に対する悪影響につ
いて説明する。図5にその実験装置を示す。コロナ放電
装置は、材質がガラスまたはエポキシからなる絶縁性基
板10上にステンレス製(厚さ0.1mm)の鋸歯状放電電
極11が配設され構成されており、放電電極11の歯数
は10個で、各歯先間のピッチpは2mmである。また、
コロナ放電装置を構成する放電電極11の対向部位に
は、放電電極11の歯先から一定のギャップgを隔て
て、ステンレス製の対向電極12(厚さ0.1mm)が固定
的に配設されている。放電電極11には可変の高圧電源
13が接続されており、放電電極11に高電圧を印加す
ることにより、放電電極11は、対向電極12に対しコ
ロナ放電を発生させる。
【0007】そして、上記のような実験装置において、
コロナ放電中の放電電極11の各歯を流れる放電電流を
電流計(図示せず)により測定した。尚、このような測
定実験では、放電電極11の鋸歯先端から絶縁性基板1
0のエッジまでの距離dを1mmに設定した場合、鋸歯先
端を絶縁性基板10のエッジと一致させた場合(d=0
mm)、および、絶縁性基板10を取り除いた場合の3種
類のコロナ放電装置を用いて比較を行った。実験の結果
を以下の表1に示す。
【0008】
【表1】
【0009】上記表1に示すように、放電電極11を基
板10上に形成した場合、基板10を使用しない場合に
比べて必要印加電圧が高く、また、放電電極11の鋸歯
先端が基板10のエッジよりも内部にある場合は、各歯
から放電する放電電流のバラツキも大きく、帯電バラツ
キが大きいことが分かった。特に、放電電極11の鋸歯
先端をガラス基板上に形成した場合では、コロナ放電は
起こらず、印加電圧を上げていくとすぐに火花放電に移
行してしまう結果となった。
【0010】本発明は、上記問題に鑑み、オゾンの発生
が少なく、かつ取り扱いが容易で放電特性の安定したコ
ロナ放電装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のコロナ放電装置
は、上記の課題を解決するために、絶縁性基板上に取り
付けられた放電電極に電圧を印加することで、放電電極
の鋸歯状の放電歯先からコロナ放電を発生させるコロナ
放電装置において、以下の手段を講じている。
【0012】即ち、上記放電電極は、放電歯先が絶縁性
基板の端部から突出して設けられていると共に、絶縁性
基板には上記鋸歯状の放電歯先における各歯先間に凸部
がそれぞれ形成されている
【0013】
【作用】上記の構成によれば、放電電極の放電歯先を絶
縁性基板の端部から突出して設けることにより、放電電
極が絶縁性基板上に形成され、しかも放電電極の放電歯
先が絶縁性基板上にない構成とすることができるので、
オゾンの発生が少なく、取り扱い容易で、かつ放電特性
を安定化することができる。また、絶縁性基板には上記
鋸歯状の放電歯先における各歯先間に凸部がそれぞれ形
成されているので、放電歯先を保護する効果がより一層
大きくなる。
【0014】
【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図4に
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施例
では、コロナ放電装置を電子写真装置としての複写機に
おいて適用した場合を例示している。
【0015】本実施例に係る複写機は、図1に示すよう
に、光走査による原稿(図示せず)からの反射光Lが外
周面上に露光される感光体ドラム1を備えている。この
感光体ドラム1は、アルミニウム等の導電性材料を素材
としたドラム状の基体を回転自在に軸支し、基体周面に
OPC( Organic Photoconductive Conductor : 有機光
導電体 )等からなる光導電層を形成したものであり、装
置内でA方向に回転駆動して構成される。そして、上記
の感光体ドラム1は、均一帯電された外周面に前述の反
射光Lが露光されることで、この外周面上に原稿の画像
パターンに応じた静電潜像を形成するようになってい
る。
【0016】感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム
1の外周面を所定電位に帯電させる帯電チャージャ2
と、感光体ドラム1に形成された静電潜像をトナーTに
よってトナー像として顕像化する現像ユニット3と、感
光体ドラム1に形成されたトナー像を転写紙Pに転写す
る転写チャージャ4と、感光体ドラム1に残留するトナ
ーTを回収するクリーナユニット5と、感光体ドラム1
に残留する電荷を除去する除電ランプ6とがそれぞれ配
設されている。また、上記のように感光体ドラム1と転
写チャージャ4との間で搬送される転写紙Pの搬送方向
(B方向)の下流側には、転写されたトナー像を転写紙
P上に定着させる定着ユニット7が設けられている。
尚、上記の帯電チャージャ2および転写チャージャ4
は、各々、本発明のコロナ放電装置により構成されてい
るものである。
【0017】帯電チャージャ2は、断面コの字状のシー
ルドケース2aと、シールドケース2a内に支持された
ガラスあるいはエポキシ等からなる絶縁性基板2bと、
絶縁性基板2bに固定的に取り付けられると共に、高圧
電源+VCCが接続されたステンレス製(厚さ0.1mm) の
放電電極2cと、放電電極2cと感光体ドラム1との間
に配されると共に、高圧電源+VCCが接続されたグリッ
ド電極2dとから構成されている。放電電極2cは、図
2に示すように、107個の鋸歯状の放電歯先を備えて
おり、これらの放電歯先は、それぞれ各歯先間のピッチ
pが2mmに形成されると共に、絶縁性基板2bの端部か
ら距離d’が2mm突出して設けられている。
【0018】そして、上記帯電チャージャ2は、高圧電
源+VCCから放電電極2cに−3.5kVの高電圧が印加
されることで、各放電歯先からコロナ放電を発生させて
感光体ドラム1の外周面を帯電させる。また、グリッド
電極2dは、高圧電源+VCCから−720Vの電圧が印
加されることにより放電電極2cからの放電量を制御
し、感光体ドラム1の外周面の帯電電位を所定電位であ
る−700Vに設定制御している。
【0019】一方、転写チャージャ4は、グリッド電極
2dを除き帯電チャージャ2と同様に構成され、断面コ
の字状のシールドケース4aと、シールドケース4a内
に支持されたエポキシ等からなる絶縁性基板4bと、絶
縁性基板4bに固定的に取り付けられると共に、高圧電
源+VCCが接続された放電電極4cとを備えている。
尚、転写チャージャ4を構成する放電電極4cも、帯電
チャージャ2の放電電極2cと同様に、各歯先間で2mm
のピッチを有する107個の鋸歯状に形成され、これら
各鋸歯先端は、絶縁性基板4bの端部から2mm突出して
設けられている。
【0020】そして、上記転写チャージャ4は、高圧電
源+VCCから放電電極4cに高電圧が印加されること
で、各放電歯先からコロナ放電を発生させて転写紙Pの
裏面を帯電させ、感光体ドラム1の外周面に形成された
トナー像を転写紙P上に転写する。
【0021】次に、放電電極の放電歯先が絶縁性基板の
端部から突出して設けられた本コロナ放電装置の放電特
性について以下に説明する。
【0022】図3は、本コロナ放電装置の放電特性を測
定するための実験装置であり、前記図5に示す従来例の
実験装置と同様の構成部材については、同一の符号を付
記するものである。
【0023】コロナ放電装置は、前記従来例の放電装置
と同様に、材質がガラスまたはエポキシからなる絶縁性
基板10上にステンレス製(厚さ0.1mm) の鋸歯状放電
電極11が配設され構成されており、放電電極11の歯
数は10個で、各歯先間のピッチpは2mmである。ま
た、本コロナ放電装置を構成する放電電極11は、絶縁
性基板10の端部から放電歯先が距離d’(=2mm)突
出して配されている。
【0024】放電電極11の対向部位には、放電電極1
1の歯先から一定のギャップgを隔てて、ステンレス製
の対向電極12(厚さ0.1mm) が固定的に配設されてい
る。また、放電電極11には可変の高圧電源13が接続
されており、放電電極11に高電圧を印加することによ
り対向電極12に対しコロナ放電を発生させる。そし
て、コロナ放電中の放電電極11の各歯を流れる放電電
流を電流計(図示せず)により測定した。実験の結果を
以下の表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】上記表2に示すように、放電電極11の放
電歯先を基板10から突出させて設けた場合では、必要
印加電圧および放電電流バラツキは、前記表1に示すよ
うな基板10を使用しない従来方式と略同等となり、ま
た、放電電極11の放電歯先を絶縁性基板10上に設け
た場合に比べて電源の低電圧化、および放電バラツキの
改善が招来され、結果として、安定した放電特性を得て
いる。
【0027】以上のように、本実施例の複写機に設けら
れた帯電チャージャ2および転写チャージャ4は、各
々、材質がガラスまたはエポキシからなる絶縁性基板2
b(4b)と、絶縁性基板2b(4b)の端部から放電
歯先が突出して配設されたステンレス製の放電電極2c
(4c)とを備えたコロナ放電装置により構成されてお
り、このコロナ放電装置は、放電電極2c(4c)の放
電歯先を絶縁性基板2b(4b)の端部から突出して設
けることで、放電電極2c(4c)を絶縁性基板2b
(4b)にて保護した状態で、放電特性の安定化を招来
している。
【0028】このため、本実施例の複写機では、不所望
なオゾンの発生を回避した上で、帯電チャージャ2によ
る感光体ドラム1表面の帯電、および転写チャージャ4
による転写紙Pの帯電の各特性を安定化し、結果とし
て、良好な複写画像の形成を可能にしている。また、こ
の良好な複写画像の形成は、ハーフトーンの原稿を用い
た場合でも、絶縁性基板を使用しない従来方式のコロナ
放電装置と同等の画質として形成が可能である。
【0029】尚、上記実施例は、本発明を限定するもの
ではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施例では、本コロナ放電装置を帯電チャ
ージャ2および転写チャージャ4に用いているが、特に
これに限定するものではなく、除電装置や剥離装置等に
適用することも可能である。
【0030】また、上記実施例では、放電電極2c(4
c)を保護する絶縁性基板2b(4b)の形状を単に長
方形状としているが、特にこれに限定するものではな
く、例えば、図4に示すように、突出された放電電極2
c(4c)の各歯先間で絶縁性基板2b(4b)に凸部
2b’(4b’)を設けた場合には、放電電極2c(4
c)の放電歯先を保護する効果がより一層大きくなるも
のである。
【0031】
【発明の効果】本発明のコロナ放電装置は、以上のよう
に、放電電極は、放電歯先が絶縁性基板の端部から突出
して設けられていると共に、絶縁性基板には上記鋸歯状
の放電歯先における各歯先間に凸部がそれぞれ形成され
ている構成である。
【0032】これにより、放電電極を絶縁性基板にて保
護した状態で、放電特性の安定化を招来することができ
る。このため、複写機等の電子写真装置を構成する帯電
チャージャ等に本コロナ放電装置を供した場合には、不
所望なオゾンの発生を回避した上で、帯電特性の安定化
を招来することができ、結果として、良好な画像形成が
可能になるという効果を奏する。また、絶縁性基板には
上記鋸歯状の放電歯先における各歯先間に凸部がそれぞ
れ形成されているので、放電歯先を保護する効果がより
一層大きくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における複写機を示す概略の
構成図である。
【図2】上記の複写機を構成するコロナ放電装置を示す
正面図である。
【図3】上記コロナ放電装置から発生する放電電流の測
定状態を示す説明図である。
【図4】放電電極の各放電歯先間に絶縁性基板の凸部を
設けたコロナ放電装置を示す正面図である。
【図5】従来例におけるコロナ放電装置から発生する放
電電流の測定状態を示す説明図である。
【符号の説明】
2 帯電チャージャ(コロナ放電装置) 2b 絶縁性基板 2c 放電電極 4 転写チャージャ(コロナ放電装置) 4b 絶縁性基板 4c 放電電極 +VCC 高圧電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−39190(JP,A) 特開 昭63−92987(JP,A) 特開 平5−46000(JP,A) 実開 平3−60374(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/02 H01T 19/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性基板上に取り付けられた放電電極に
    電圧を印加することで、放電電極の鋸歯状の放電歯先か
    らコロナ放電を発生させるコロナ放電装置において、 上記放電電極は、放電歯先が絶縁性基板の端部から突出
    して設けられていると共に、絶縁性基板には上記鋸歯状
    の放電歯先における各歯先間に凸部がそれぞれ形成され
    ていることを特徴とするコロナ放電装置。
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