JP3379197B2 - コロナ放電装置 - Google Patents

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【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は突起状電極を用いたコロ
ナ放電装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】コロナ放電装置には、従来からワイヤ電
極を用いたワイヤ放電方式を採用したもの、および針状
電極、鋸歯状電極等の突起状電極を用いたピン放電方式
を採用したものがある。ピン放電方式はオゾンの発生量
がワイヤ方式に比べると少なく、近年多く用いられるよ
うになり、この放電方式について種々のものが提案され
ている。 【０００３】ピン放電方式では、電極先端部分からこれ
の先端が向く方向に放電が集中して起こる。この放電に
よる電荷の放出角度を持って拡がる。しかし、複数の突
起状電極を所定間隔を隔てて配列した放電部材を用いて
放電を行った場合、前記各突起状電極からの集中的な放
電のため、前記電荷の放出方向の拡がりによっても、放
出される電荷の突起状電極の配列方向の分布は、通常の
帯電距離範囲では均一化しない。このため、この放電に
よって帯電される被帯電部材に、突起状電極に対応した
帯電電位の高い部分と、突起状電極と突起状電極との間
の部分に対応した帯電電位の低い部分とが順次に連続す
るような帯電むらを与える放電リップルが生じやすい。 【０００４】そこで従来、このような放電むらを軽減す
るため、突起状電極の先端が並んだ部分と、被帯電部材
との間に、定電圧制御されたグリッド電極を配置し、こ
の状態で突起状電極から、グリッド電極を介し被帯電部
材側にコロナ放電を行うスコロトロン放電方式が採用さ
れている。 【０００５】グリッド電極は、通常グリッド線を突起状
電極の配列方向に規則的に配列している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、突起状電極の
配列ピッチが均等であり、グリッド電極のグリッド線の
配列が、突起状電極の配列方向に均等であるだけでは、
ときとして被帯電部材上の帯電むらが軽減しない。 【０００７】これにつき本発明者等が種々実験したとこ
ろ、前記帯電むらは経時的に生じ、ごみ、Ｓｉ等の付着
や突起状電極の先端部の浸食、変形と云ったことが原因
していることが判明した。 【０００８】また、突起状電極の先端が経時変化等によ
って丸まってしまう現象があり、これによっても放電む
らが生じることが判明した。 【０００９】このように、電極へのごみ、Ｓｉ等の付
着、電極の変形が発生したときの放電の挙動を説明す
る。 【００１０】複数の突起状電極のうち、ごみ、Ｓｉ等の
付着、変形により、放電しにくくなった電極があると、
その電極のまわりの電界の強さが弱まる。このように電
界の強さが弱まると、この電界の弱まった電極上に隣接
する電極の周りでは、電界の強さが強まり、電荷が放出
されやすくなる。さらに、電界の強さが強まる電極に隣
接する電極では、電界の強さが弱まり、電荷が放出され
にくくなる。 【００１１】このように、隣接する電極どうしが互いに
各々の電界が干渉し合うことにより、放電しやすい電
極、放電しにくい電極・・・と言うように、分布するこ
とになる。 【００１２】もし、放電しやすい電極のうち、電極の先
端部近傍にグリッド線が位置していると、被帯電部材の
表面電位は高くなるものの、極端に高くならない。しか
し、放電しやすい電極のうち、電極の先端部近傍にグリ
ッド線が位置していなければ、被帯電部材上の表面電位
は極端に高くなってしまう。 【００１３】図１２は従来採用されているピン放電方式
の放電装置の一例を示している。被帯電部材ａに対向す
る放電部材ｂは、突起状電極ｃ１〜ｃ５・・が長手方向
に等間隔に配列されている。また、被帯電部材ａと放電
部材ｂとの間に設けられたグリッド電極ｄは、グリッド
線ｄ１〜ｄ５・・が、突起状電極ｃ１〜ｃ５の配列方向
に等間隔に配列されている。これら各突起状電極ｃ１〜
ｃ５と、各グリッド線ｄ１〜ｄ５との近傍で対向し合う
ものどうしの間隔がそれぞれ異なっている。例えば、突
起状電極ｃ３とグリッド線ｄ３との距離は、突起状電極
ｃ４とグリッド線ｄ４またはｄ５との距離よりも小さ
い。 【００１４】各突起状電極ｃ１〜ｃ５の先端部からの放
電は、図１２に実線の矢印で示すように対称な拡がりを
もって電荷が放出される。ＶＯとＶＧの差が大きいとき
はこの放出された電荷は定電位ＶＧに制御されたグリッ
ド線ｄ１〜ｄ５の間を通って被帯電部材ａに到達しやす
い。被帯電部材ａの電位ＶＯがグリッド線ｄ１〜ｄ５の
電位ＶＧに近づくと、被帯電部材ａ側の電荷引き寄せ力
により、図１２に破線の矢印で示すように各突起状電極
ｃ１〜ｃ５からの放電電荷は近傍の各グリッド線ｄ１〜
ｄ５に引き寄せられやすい。 【００１５】このようにして、被帯電部材ａおよびグリ
ッド電極ｃの所定の設定電位のものとに、各突起状電極
ｃ１〜ｃ５の先端部に前記ごみ、Ｓｉ等の付着や、丸る
くなる現象が生じていない間は、被帯電部材ａはリップ
ルの谷と山の差が少ないように帯電される。 【００１６】しかし、突起状電極ｃ１〜ｃ５の先端部に
前記のようにごみ、Ｓｉ等が付着したり、先端部が丸る
くなる現象が生じると、前述の電場干渉により、放電量
大の電極、小の電極、そして放電量が大の電極と言う具
合に分布するようになる。突起状電極とこれに近傍で対
向しているグリッド線との距離が大きいと、被帯電部材
の帯電電位の高い部分と、低い部分との電位差が極端に
大きくなるように、帯電電位が分布する。また、放電量
大の電極に対向しているグリッド線との距離が小さい
と、距離が大きい場合に比べると、被帯電部材の帯電電
位の高い部分と、低い部分との電位差は小さくなる。 【００１７】図１３はこのような従来例の状態を示して
おり、前述の電場干渉により、例えば突起状電極ｃ１、
ｃ２、ｃ５の放電量が大になったととすると、突起状電
極ｃ５からグリッド線ｄ４、ｄ５までの距離は遠いため
に、突起状電極ｃ５から放出される過剰電荷は、被帯電
部材の帯電電位の高い部と低い部分との電位差が大きく
なるように、電荷が被帯電部材に到達し、グリッド線に
は電荷は引き寄せられにくい。突起状電極ｃ３からグリ
ッド線ｄ３までの距離が小さいために、突起状電極ｃ３
から放出される過剰電荷は、被帯電部材の帯電電位の高
い部分と低い部分との電位差が小さくなるように、電気
が被帯電部材に到達し、ｃ５に比べるとグリッド線に電
荷は引き寄せられにくい。 【００１８】このため、放電量大の突起状電極ｃ１、ｃ
３、ｃ５・・と、これに近接している各グリッド線ｄ１
〜ｄ５・・との距離が異なるのに応じて、突起状電極ｃ
１、ｃ３、ｃ５・・から放電する電荷の、これらに近接
する対応した各グリッド線ｄ１〜ｄ５・・による引き寄
せられ難さに差ができるので、放電むらが解消されず、
被帯電物ａの表面電位の高い部分と低い部分の電位差が
大になる。 【００１９】本発明は、上記のような知見に基づき、突
起状電極の先端部にごみ、Ｓｉ等が付着したり、先端部
がまるくなる現象が生じても、放電むらの少ないスコロ
トロン方式のコロナ放電装置を提供することを目的とす
るものである。 【００２０】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数の突起状電極を所定間隔を隔てて配列
した放電部材と、前記複数の突起状電極の先端が並んで
いる部分と被帯電部材との間に、複数のグリッド線を持
ったグリッド電極と、を備えたスコロトロン放電方式の
コロナ放電装置であって、前記複数の突起状電極が並ぶ
方向と前記複数のグリッド線が並ぶ方向が同じであり、
以下の条件式（１）を満足することで、放電部材の突起
状電極の先端とこれに近接するグリッド線との位置関係
が、どの突起状電極についても同じであることを特徴と
する。Ｐ／（Ｄ＋Ｌ）＝ｎ・・・・・（１） 但し、 Ｐ：突起状電極の間隔 Ｄ：グリッド線の間隔 Ｌ：グリッド線の幅 ｎ：整数（＝１、２、３、・・・・） 【００２１】 【作用】本発明の上記構成によれば、放電部材と被帯電
部材との間にグリッド電極を持ったスコロトロン方式の
放電装置にあって、放電部材に配列された各突起状電極
の先端とこれに近接するグリッド線との位置関係が、ど
の突起状電極についても同じであることにより、各突起
状電極から放出される電荷をグリッド線に引き寄せてグ
リッド電極に流す働きが等しくかつ十分なものとするこ
とができ、放電部材に配列された突起状電極に、ごみ、
Ｓｉ等が先端部に付着したり、先端部が丸くなる現象が
生じえ各突起状電極からの放電量にバラツキが発生して
も、放電量大の各突起状電極のそれぞれには、これに等
しい位置関係で近接するグリッド線があって、各突起状
電極からの多量に発生された電荷がこれらに等しい条件
で対応し近接する各グリッド線によってそれぞれ等しく
引き寄せられてグリッド電極に流れるようにするので、
被帯電部材の帯電電位の高い部分と低い部分との電位差
を小さくし、放電むらを少なくすることができる。 【００２２】 【実施例】図１は、本発明の第１の実施例としてのコロ
ナ放電装置に用いる放電部材１を示している。この放電
部材１は図１の（ａ）に示すようにこれに接続された放
電用の電源４を有し、図４の（ｃ）に本発明の第１の実
施例の全体構成を示しているようにグリッド電極６と組
み合わせて、スコロトロン方式の放電装置１０として用
いられる。 【００２３】このような組み合わせからなる放電装置１
０は、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれ、この
画像形成装置の被帯電部材としての感光体ドラム７の表
面を静電潜像の形成に先立って一様に帯電させるために
用いられる。 【００２４】放電部材１は、例えば図１、図４の（ａ）
に示すように板状の電極板の一縁に、尖鋭状の放電端１
２ａを持った突起状電極１２を、図４の（ｃ）に示す被
帯電部材である感光体ドラム７の表面に軸線方向に沿う
ように所定ピッチＰを持って一体成形したもので、全体
に鋸歯形状を呈している。各突起状電極１２は放電部材
１に与えられる放電用の電源４からの印加電圧によって
放電端１２ａから放電を行い電荷を放出する。 【００２５】このような鋸歯形状の放電部材１は、圧延
プレス加工、またはエッチング加工するなどして容易に
得られる。なお、これは本発明が採用するものの一例で
ある。放電部材１としては他に種々のものが考えられ
る。例えば、図２の（ａ）に示すような剃り刃状の放電
端１２ａ、図２の（ｂ）に示すようなワイヤー放電端１
２ａ、図２の（ｃ）に示すような針状放電端１２ａ等を
採用することもできる。 【００２６】図１に示す第１の実施例の放電部材１につ
いてさらに詳述すると、各突起状電極１２の鋸歯形状の
歯角θは、大きくなるにつれてオゾン発生量が増加する
ことから３０°以下であればよいが１５度以下であるの
が好ましい。また、歯角θが小さすぎると加工性、強度
の点で問題が出てくるので、５°以上であるのが好まし
い。したがって、５°〜１５°の範囲にするのが好適で
ある。 【００２７】鋸歯形状の突起状電極１２の板厚Ｔは、薄
くなる程オゾンの発生量は少なくなるが、薄すぎると強
度不足となるから、０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０
５ｍｍ程度とする。 【００２８】放電部材１の突起状電極１２、特にこの突
起状電極１２の放電端１２ａを含む図１の（ｂ）に斜線
で示す先端部分は、コロナ放電を行うことにより酸化さ
れるとともに微塵が付着し、これによっても放電むらの
原因になる。したがって、酸化を抑制して微塵の付着を
防止し、これによって耐久性を持たせ、放電の安定性を
図ることが望ましい。この耐久性の向上は、耐蝕性、耐
熱性を向上させれば達成できることから、放電端１２ａ
を形成する導電部材は、耐熱製、耐蝕性の観点から、鉄
にクロムとニッケルを含有させた合金が良好で、さらに
耐熱性、耐蝕性を向上させるために、モリブデンを含め
てもよい。 【００２９】材料の成分割合で言えば、Ｃｒ１６〜２０
（％）、より好ましくは１６〜１８（％）、Ｎｉ８〜１
５（％）、より好ましくは１０〜１４（％）含有させ
る。これらは余り多く入れると引っ張り強さや硬度を損
なうとともに製造コストも増加する。またモリブデン
（Ｍｏ）を含めるときは、２〜３（％）程度含有させ
る。 【００３０】余り入れすぎると電気抵抗が増加して電源
４への負担となる。なお、放電部材１としては、この
他、銅板等の導電性部材にニッケルメッキ等の耐蝕処理
を施したものも考えられる。 【００３１】放電部材１の突起状電極１２、特に、少な
くとも放電端１２ａを含む先端部の部分を、オゾン発生
量の低減、耐久性の向上、放電安定性向上の目的から、
図１の（ｃ）に示すように電気的に高抵抗の材料１１
（例えばセラミックスのような誘電体材料）で被覆して
もよい。このような誘電体材料は好ましくはセラミック
ス材料で、中でもガラス、酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）、
シリカ、シリカ−アルミナ、アルミナ等が好ましい。こ
の場合の被覆膜厚ｔは、それが余り大きくなると誘電電
圧が大きくなってスパークが発生し易くなるから、０．
１ｍｍ以下、好ましくは０．０１ｍｍ以下とする。この
ような被覆膜の形成には、蒸着、材料塗布、チューブ材
の被せ付けなどを適宜採用できる。 【００３２】突起状電極１２が図２に示す各形状の放電
端１２ａの形状を持つような放電部材１であっても、突
起状電極１２の少なくとも放電部材１を含む先端部分
に、図３に示すように電気的に高抵抗の材料１１を被覆
することで同様の効果を得ることができる。 【００３３】放電部材１に接続される放電用の電源４
は、オゾン発生量の低減と、放電安定性の向上を目的と
して少なくともＡＣ電圧成分を含む放電電圧を印加でき
るものとする。印加する交流電圧の周波数が高くなるほ
どオゾン発生量は少なくなるが、周波数を高くすれば漏
れ電流が増加することから周波数は４００Ｈｚ以上、
１．５ＫＨｚ以下とする。また、放電電流のプラス側お
よびマイナス側の成分の和が零に近くなるほどオゾンの
発生量は少なくなるので、電流成分の和は−２００μＡ
〜＋１００μＡの範囲とする。 【００３４】グリッド電極６は、グリッド線６ａが図４
の（ｂ）に示すように、図４の（ａ）に示す突起状電極
１２の配列方向と同じ方向に配列されたもので、例え
ば、導電性枠体に導電性ワイヤを張架することにより簡
易に得られるし、導電性薄板状金属板をメッシュ状にエ
ッチング加工したりプレス加工することによっても容易
に得られる。グリッド電極６の開口率はグリッド電極有
効部の金属専有面積と空口面積との比で与えられるが、
メッシュ状グリッド電極については一般に、図４の
（ｂ）を参照してグリッド電極の長手方向における開口
幅をＤ、グリッド線６ａの線幅をＬとした際、Ｄ／（Ｄ
＋Ｌ）で容易に与えられる。開口率は、低すぎると感光
体ドラム７等の被帯電部材に十分に電荷を与えることが
できず、帯電効率が低下する。また高すぎても、感光体
ドラム７等の被帯電部材への漏れ電流が増加することか
ら、帯電補償能が低下し好ましくない。グリッド開口幅
Ｄは大きすぎると、感光体ドラム７等の被帯電部材の帯
電電位むらとなり好ましくない。 【００３５】スコロトロン方式のコロナ放電装置の放電
電極としてワイヤ電極が用いられる場合、グリッド電極
はグリッド線を自身の長手方向に位置規制する必要はな
い。 【００３６】つまり、ワイヤ電極はグリッド電極の長手
方向での放電が均等であるため、グリッド線は所定の間
隔で等間隔に配列されているだけでよく、グリッド線は
グリッド電極の長手方向に特定の位置にある必要はな
い。 【００３７】しかし本実施例でのコロナ放電装置１０の
ように、放電電極として図１〜図３に示すような各種の
尖鋭状の放電端１２ａを有する突起状電極１２を用いる
ような場合、突起状電極１２の放電端１２ａに対するグ
リッド電極６のグリッド線６ａの位置関係が配慮され
ず、各突起状電極１２と、この突起状電極１２に近接す
るグリッド電極６との位置関係が、各突起状電極１２に
ついて同じでない状態では、先に「発明が解決すべき課
題」の項で述べた通り、換言すると、グリッド電極６の
長手方向に亘って均一な電場が得られないことから、放
電部材１の突起状電極１２が配列された方向、本実施例
では放電部材１の長手方向の放電電流むらとなり、初期
的には画像上に影響がない場合でも、耐久および環境変
動等によって放電電流むらが悪化し、画像ノイズの原因
の一つとなる。 【００３８】本実施例ではこれを解消するのに、複数の
突起状電極１２を所定間隔を隔てて配列した放電部材１
と、前記複数の突起状電極１２の先端が並んでいる部分
の近傍にこの先端と同じ方向に配設されたグリッド線６
ａを持ったグリッド電極６とを備えたスコロトロン放電
方式のコロナ放電装置にあって、放電部材１の突起状電
極１２の先端とこれに近接するグリッド線６ａとの位置
関係が、どの突起状電極１２についても同じであるよう
にする。 【００３９】このように、スコロトロン放電方式の放電
装置１０にあって、放電部材１に配列された各突起状電
極１２の先端である放電端１２ａとこれに近接するグリ
ッド線との位置関係が、どの突起状電極についても同じ
であることにより、各突起状電極１２から放出される電
荷をグリッド線６ａに引き寄せてグリッド電極６に流す
働きが等しくかつ十分なものとすることができ、放電部
材１に配列された突起状電極１２のそれぞれに、ごみ、
Ｓｉ等が先端部に付着したり、先端部が丸くなる現象が
生じて、電場の干渉により、放電量大の電極、小の電
極、放電量大の電極と分布しても、放電量が大の各突起
状電極１２のそれぞれには、これに等しい位置関係で近
接するグリッド線６ａがあって、各突起状電極１２から
の過電流の電荷はこれらに等しい条件で対応し近接する
各グリッド線６ａによってそれぞれ等しく引き寄せられ
てグリッド電極に流れるようにする。このため、放電量
大の電極のそれぞれにおいて、それぞれの電極による帯
電電位の分布は、ほぼ同様になり、帯電電位の高い部分
と低い部分との電位差も、それぞれの放電量大の電極に
おいても、ほぼ同じにすることができ、放電むらを少な
くすることができる。 【００４０】従来例においては、放電量の大の電極のそ
れぞれにおいて、電極から放出される電荷のグリッド線
への引き寄せ方が同じでなくなるため、それぞれの放電
量大の電極による帯電電位の分布は異なり、帯電電位へ
の高い部分と低い部分との電位差が、それぞれの放電量
大の電極ごとに異なるため、放電むらを少なくすること
ができなかったが、本発明ではこれを解消できる。 【００４１】本発明者等の実験によれば、放電端１２ａ
の間隔ピッチをＰ、グリッド電極６の長手方向のメッシ
ュ開口幅をＤ、グリッド線６ａの線幅をＬとした場合、
これらの関係はｎを整数として下記の（１）式を満足す
るように構成することで放電電流むらを抑制し、耐久性
および環境変動によっても放電電流むらによる画像ノイ
ズを防止することができた。 【００４２】 【数１】 【００４３】この式（１）のように、突起状電極１２と
グリッド線６ａのピッチを設定することにより、全ての
突起状電極１２において、突起状電極１２と、この突起
状電極１２に近接するグリッド線６ａとの位置関係は図
５および図７に一例を示すように同じになる。従って、
経時変化により、突起状電極１２の放電端１２ａを含む
先端部にごみ、Ｓｉ等が付着したり、この先端部の形状
が丸くなる等の変化があり、各突起状電極１２からの放
電に不均一な過電流が生じても、図６、図７に破線と実
線の矢印で示すようにグリッド線６ａに向かう電荷、グ
リッド線６ａを介さずに感光体ドラム７等の被帯電部材
に向かう電荷が、突起状電極１２ごとに異なるようなこ
とはなく、前記経時的な変化で電場干渉が発生しても放
電むらを軽減することができる。 【００４４】なお、図６および図７に示すように、突起
状電極１２の配列、およびグリッド線６ａの配列のいず
れも、結果的に等間隔となる。しかし、双方の配列間隔
の関係は前記のように１：整数倍であればよく、図５の
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は倍数を増大させた場合を示し
ている。図５、図６の例では突起状電極１２と各グリッ
ド線６ａとが垂線上で対向し合う構成であるが、図７の
（ａ）および（ｂ）の例は、突起状電極１２と各グリッ
ド線６ａとが垂線上では対向し合わず、図７の（ａ）で
は突起状電極１２のそれぞれの中間位置に各グリッド線
６ａのそれぞれが対向し、図７の（ｂ）では突起状電極
１２のそれぞれの間の片側に寄った位置に各グリッド線
６ａのそれぞれが対向している。 【００４５】もっとも、図７の（ａ）の例では、突起状
電極１２からの過剰電荷が両側に近接する各グリッド線
６ａへ流れ易くするには、相互間の距離を小さくするの
が好適である。 【００４６】本実施例での上記構成によれば、画像ノイ
ズとなるような程度の放電むらは生じないし、前記図５
の（ａ）よりは（ｂ）、（ｂ）よりは（ｃ）、（ｃ）よ
りは（ｄ）のように、各グリッド線６ａの間隔を小さく
する程、前記電場干渉が生じることによる放電むらを有
効に軽減することができる。 【００４７】図８、図９に本発明での放電むらの抑制効
果を示す。実験で用いたコロナ放電装置は、以下に示す
データを持った本実施例と同一構成の本発明放電装置
と、従来例の構成の比較例放電装置の２つである。 【００４８】 本発明放電装置 比較例放電装置 放電端ピッチＰ ２ｍｍ ２ｍｍ 放電ギャップｄｐｃ １０ｍｍ １０ｍｍ グリッド開口幅Ｄ ０．８ｍｍ １ｍｍ グリッド線幅Ｌ ０．２ｍｍ ０．２ｍｍ グリッド有効幅Ｈ ２２ｍｍ ２２ｍｍ 放電端垂直位置 全てグリッド線上 不等 なお、放電電流むらについては、各放電装置を１００時
間放電させた後、低温低湿下の環境にてコロナ放電させ
たときに放電部材１の長手方向の各突起状電極１２から
被帯電部材である感光体ドラム７側に流れる放電電流を
検出し、この検出電流が放電部材１の長手方向に沿って
異なれば、これを放電電流むらとした。 【００４９】これを、図８に示す本発明放電装置の場合
と、図９に示す従来例放電装置の場合とを比較すると、
従来例放電装置では放電むらが大きく発生しているのに
対し、本発明放電装置では放電むらが大きく軽減されて
いる。また、このような放電電流むらの差は、画像サン
プル採取時の画像ノイズの差とも対応し、本発明放電装
置を用いると従来例放電装置を用いた場合よりも高画質
の画像が安定して得られた。 【００５０】なお、放電むらは被帯電部材である感光体
ドラム７と放電部材１との距離、つまり放電ギャップｄ
ｐｃと、上式で与えられたｎの値との比によっても影響
を受、この比は小さい方が放電電流むらも少なく、コン
パクト化にもつながる。しかし、余り小さすぎると帯電
補償能が低下したり、異常放電が起こったりして好まし
くない。そこで、本発明によるコロナ放電装置は式
（１）を満足するとともに、下記の式（２）を満足する
ように構成するのが好ましい。 【００５１】 【数２】 【００５２】ここで、図１０は放電電流むらと、ｄｐｃ
およびｎとの関係を示しており、式（２）で与えられる
上限を越えると、突起状電極１２とグリッド線６ａとの
距離が大きくなることにより、電極電圧が大きくなる。
また、グリッド線６ａのピッチが大きくなることによ
り、放電むらが起きやすい。さらに、突起状電極１２の
ピッチが小さくなることによって、突起状電極１２の発
生する電界が相互に干渉し、突起状電極１２ごとに放出
する電荷の量が、大の突起状電極１２、小の突起状電極
１２、大の突起状電極１２、・・と言うように分布する
ことになる。 【００５３】また、式（２）で与えられる下限を越える
と、突起状電極１２とグリッド線６ａとの距離が小さい
ことにより、局所的な放電となる、放電むらが起きる。
また、グリッド線６ａのピッチが小さいことにより、電
極電圧が大きくなる。さらに、突起状電極１２のピッチ
が大きくなることにより、放電むらとなる。 【００５４】一方グリッド電極６の性能はグリッド電極
６の形状によって影響を受けると同時に、被帯電部材で
ある感光体ドラム７との相対移動速度Ｖによっても影響
を受、グリッド電極６の長手方向における開口幅をＤ、
グリッド線６ａの幅をＬ、グリッド電極６の被帯電部材
である感光体ドラム７に対し相対移動方向における有効
幅をＨとしたとき、下記の式（３）を満足するように構
成するのが好ましい。 【００５５】 【数３】 【００５６】ここで、図１１は感光体ドラムの電位ＶＯ
と、Ｄ、Ｌ、ＨおよびＶとの関係を示しており、式
（３）で与えられる上限を越えると、グリッド電極６の
開口率が大きくなることにより、放電むらになりやす
い。また、グリッド電極６の幅が大きいことにより、放
電装置の大型化、電極電流の増大をもたらす。被帯電部
材としての感光体ドラム７の周速が小さくなるが、特に
問題となることはない。 【００５７】また式（３）で与えられる下限を越える
と、グリッド電極６の開口率が小さくなることにより、
被帯電部材である感光体ドラム７の電位ＶＯが安定しな
い。また、グリッド電極６の幅が小さくなることによ
り、感光体ドラム７へ到達する電荷が小さく、電荷付与
力が小さい。感光体ドラム７の周速が大きくなることに
より、電荷付与力が小さくなる。 【００５８】 【発明の効果】本発明によれば、放電部材と被帯電部材
との間にグリッド電極を持ったスコロトロン方式の放電
装置にあって、放電部材に配列された突起状電極のそれ
ぞれに、ごみ、Ｓｉ等が先端部に付着したり、先端部が
丸くなる現象が生じえ各突起状電極から電場干渉が発生
しても、放電量大の各突起状電極のそれぞれには、これ
に等しい位置関係で近接するグリッド線があって、各突
起状電極からの電荷はこれらに等しい条件で対応し近接
する各グリッド線によってそれぞれ等しく引き寄せられ
てグリッド電極に流れるようにするので、放電むらを少
なくすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例のコロナ放電装置に用いる放
電部材を示す斜視図である。 【図２】図１の放電部材の各種の変形例を示す突起状電
極部分の斜視図である。 【図３】図２の放電部材の各種突起状電極部分に被覆を
施した別の変形例を示す斜視図である。 【図４】本発明の一実施例のコロナ放電装置に用いる放
電部材およびグリッド電極と、これらを組み合わせたコ
ロナ放電装置の全体構成を示す図である。 【図５】図４の装置に用いるコロナ放電装置の各設計例
を示す説明図である。 【図６】図５の（ａ）の構成例での放電状態を示す説明
図である。 【図７】図５とは異なる２通りの構成例での放電状態を
示す説明図である。 【図８】本発明放電装置の放電むら発生状態を示すグラ
フである。 【図９】従来例放電装置との放電むら発生状態を示すグ
ラフである。 【図１０】放電電流むらと、ｄｐｃおよびｎの比との関
係を示すグラフである。 【図１１】感光体ドラムの電位ＶＯと、Ｄ、Ｌ、Ｈおよ
びＶとの関係を示すグラフである。 【図１２】従来のコロナ放電装置での通常の放電状態を
示す説明図である。 【図１３】従来のコロナ放電装置での過剰電荷発生時の
放電状態を示す説明図である。 【符号の説明】 １ 放電部材 ６ グリッド電極 ６ａ グリッド線 １２ 突起状電極 １２ａ 放電端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中神 康宏 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13 号大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会 社内 (72)発明者 弓削 静雄 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13 号大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭60−80870（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−106897（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01T 19/04 H05F 3/04 G03G 13/02,15/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の突起状電極を所定間隔を隔てて配
   列した放電部材と、前記複数の突起状電極の先端が並ん
   でいる部分と被帯電部材との間に、複数のグリッド線を
   持ったグリッド電極と、を備えたスコロトロン放電方式
   のコロナ放電装置であって、前記複数の突起状電極が並ぶ方向と前記複数のグリッド
   線が並ぶ方向が同じであり、 以下の条件式（１）を満足することで、 放電部材の突起
   状電極の先端とこれに近接するグリッド線との位置関係
   が、どの突起状電極についても同じであることを特徴と
   するコロナ放電装置。Ｐ／（Ｄ＋Ｌ）＝ｎ・・・・・（１） 但し、 Ｐ：突起状電極の間隔 Ｄ：グリッド線の間隔 Ｌ：グリッド線の幅 ｎ：整数（＝１、２、３、・・・・）