JPH02105178A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真装置、静電記録装置等において使用さ
れるコロナ放電装置に関し、さらには像担持体に対して
長期間安定で均一な電荷の付与をできるコロナ放電装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、静電記録、電子写真法において、線径０．１ｍｍ
程度のワイヤーに高電圧を印加することによりコロナ放
電を行うコロナ放電法が広く用いられている。

一方、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
に放電電流制御部材（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。このうち、グリッド
に適当な電位を与えることで容易に像担持体への帯電を
制御できるスコロトロン装置が安定した画像形成には有
利で一般に広く用いられる仕方である。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
これらの装置を用いたコロナ放電法では、コロナ放電電
極、シールド板、グリッド等に異物の付着、即ち現像剤
、放電による酸化物、空気中の塵埃等の付着による汚れ
が発生し、これが原因となって帯電、除電等の放電にム
ラを生ずるという欠点があった。

これに対処するために、例えば実開昭５７−９３９４２
号や特開昭５７−１８８０６２号、特公昭４０−１７２
２９号、特開昭６１−８０２７７号公報等に示されてい
るように、コロナ放電装置内外の送風手段によって異物
の進入を制御する方法が提示されているが、いずれも長
期間の使用において、コロナ放電装置の各部分への異物
の付着は避けられず、特にワイヤーの劣化は防止できな
だめ長期にわたって安定した放電特性を維持することは
困難であった。

一方、特開昭６１−１８４５６９号公報等に示されてい
るように、フェルトや金属ワイヤーのブラシ、−発泡状
の弾性体等をワイヤー上に押圧して動かすことによって
、付着した異物を清掃する方法も提示されているが、こ
の方法だと像担持体に対し帯電を行っていない時のみに
しか清掃を行うことが出来ず、従って、長時間連続して
像担持体への帯電を行っている際に異物の付着が生じた
場合の放電ムラを回避することが出来ない。また、ワイ
ヤー自体の酸化等による劣化は清掃では回復しないため
、ワイヤーが劣化した際には、はりかえる以外に放電ム
ラを解消する方法はなかった。

ところで、コロナ放電ワイヤーは均一な放電を行わせる
ため、一般に表面に金メツキをして均一にしたワイヤー
を用いる。しかし、グリッドワイヤーは汚れ、劣化以外
には金メツキをしな（でも放電ムラの原因とはならない
ため、コスト的にも安価なステンレスワイヤーやタング
ステンワイヤーを用いるのが通例である。しかしこのス
テンレスワイヤーやタングステンワイヤー等は放電によ
って発生した酸化物による劣化が著しく、従ってこのグ
リッドワイヤの劣化が放電ムラの原因となることが多か
った。

〔問題点を解決するための手段（及び作用）〕本発明は
上記問題点に鑑みなされたもので、グリッドワイヤーを
有するコロナ放電装置において、そのワイヤーが切れ目
の無い一本線でできており、かつ、そのワイヤーの送り
手段を有するコロナ放電装置を提供するものである。ま
た、好ましくはワイヤーの支持部に清掃部材を設けたり
、更には、像担持体上の帯電域近傍の帯電域外に相当す
る場所に清掃部材を設けることにより、いつでも未使用
のあるいは清掃されて汚れていないワイヤーを帯電域上
に存在させることが出来、そのため放電ムラの発生が防
止され、従って長時間に亙り安定した画像を得ることを
可能にしたものである。

また、ワイヤーの酸化物による劣化は、酸化物がワイヤ
ーに付着後、酸化作用を起こして生ずる現象であるため
ワイヤー清掃を順次行っていればワイヤーの酸化による
劣化を未然に防ぐことができる。そのため、本発明は常
にワイヤーが劣化する以前にワイヤー清掃が行える様に
ワイヤーを移動させることにより、切れ目の無い一本線
のワイヤーを長期間劣化させずに使用可能にし、すなわ
ち、ワイヤー自体の寿命を延ばしたものである。

さらに、ワイヤーの移動装置自体にモーターを設けるこ
とにより、人手をわずられすことなく、自動的にワイヤ
ーが移動でき、また、その移動速度を自由に変えられる
ようにすることにより、例えば、ステンレスワイヤーと
タングステンワイヤーの様に、劣化速度の異なるそれぞ
れのワイヤーの状態に応じてその移動速度を変えること
ができるようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例にて説明する。

第１図は本発明の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Ｉ２
、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は転写体、４は転写材送り出し用の供給ロー
ラであり、５はガイド版６を介して転写材３を感光体ド
ラム１と転写帯電器１５の間に送り込むレジストローラ
、１６は感光体ドラム１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、搬送ベルトが張っ
である。８は転写材上へ転写された現像剤（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、ＩＯは転写前露光光源である。

従来、上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、この装置内のワイヤーにトナ
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。また、放電によって
発生したオゾンや窒素酸化物は特に安価なワイヤーを使
用しているグリッドワイヤーを酸化劣化させ、このワイ
ヤー劣化の有無は現像時の感光体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ずる。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、第２図。

第３図および第４ａ図、第４ｂ図に本発明の実施例を示
す。第２図において１９は放電ワイヤー、２０は放電ワ
イヤーを支持する絶縁性ブロック、２１は放電ワイヤー
を包囲しているシールド板、２２はグリッドワイヤー、
２３はワイヤーを送る装置、２４はワイヤー送すコロで
ある。

ここで示すスコロトロン装置の場合、コロナ放電ワイヤ
ー１９とグリッドワイヤー２２の送る装置が別々に存在
しても良く、同一のものを共有しても良い。

また、第２図のコロナ放電装置に対し、ワイヤーの支持
部に清掃部材２５を有したもの（第３図）、さらには、
像担持体上の帯電域近傍の帯電域外に相当する場所に清
掃部材２６を有したもの（第４ａ図、第４ｂ図）を用い
ると本発明はより一層効果が得られる。

く実験例１，２〉 第１図に示す様な電子写真装置において、第４ｂ図に示
したような本発明の帯電中長手方向長さ３００　ｍ　ｍ
のコロナ放電装置を用いて放電ムラが出るまで耐久テス
トを行った。但し、コロナ放電装置のグリッドワイヤー
を送る装置には自動ワイヤー送りモーターが付いており
、グリッドワイヤーとしては長さ５ｍのステンレスワイ
ヤーを用いて、そのワイヤー送り速度を０　、１　ｍ　
ｍ　７枚に設定した。

また、コロナ放電ワイヤーとしては金メツキをしたタン
グステンワイヤーを用いた。これを実験例１としてその
結果を表１に示す。

また、実験例１において、ステンレスワイヤーのかわり
に長さ５ｍのタングステンワイヤーをグリッドワイヤー
として用い、そのグリッドワイヤーのワイヤー送り速度
を０．３ｍｍ／枚に設定した以外は実験例１と同様の装
置、実験を行った。これを実験例２としてその結果を表
１に示す。

く実験例３．　４．　５＞ 実験例１に用いた装置においてコロナ放電装置として、
それぞれ第４ｂ図、第４ａ図および第３図のものを用い
る以外は実験例１と同様の装置を使用し放電ムラが出る
まで耐久テストを行った。これ等をそれぞれ実験例３．
４および５として、その結果を表１に示す。但し、各々
のグリッドワイヤーを送る装置は手動であり、そのワイ
ヤー送り割合は実験例３が１００ｍｍ／１０００枚、実
験例４，５力１００ｍｍ／９００枚である。

〈実験例６〉 実験例１に用いた装置において、コロナ放電装置として
第２図のものを用いる以外は実験例１と同様の装置を使
用し放電ムラが出るまで耐久テストを行った。但し、グ
リッドワイヤーを送る装置は手動であり、そのワイヤー
送り割合を２００　ｍ　ｍ　７１００枚とした。（これ
は、第２図のコロナ放電装ｆｆｉにおいてグリッドワイ
ヤーが帯電器の長手方向に対し５往復しているためであ
り、例えば１０往復なら２００ｍｍ１５０枚の送り割合
が必要であろう。）これを実験例６としてその結果を表
１に示す。

〈比較例１，２〉 実験例１に用いた装置においてコロナ放電装置として第
４ｂ図に示す装置中のグリッドワイヤー送り装置を除去
した以外は実験例１と同様の装置を使用し、従ってグリ
ッドワイヤーの送り操作を行うことなく、放電ムラが出
るまで耐久テストを行ったところ３０００枚で放電ムラ
が発生した。これを比較例１としてその結果を表１に示
す。

また、比較例１において、ステンレスワイヤーのかわり
にタングステンワイヤーをグリッドワイヤーとして用い
た以外は同様にして放電ムラが出るまで耐久テストを行
ったところ１０００枚で放電ムラが発生した。これを比
較例２としてその結果を表１に示す。

く比較例３〉 実験例１に用いた装置において、コロナ放電装置として
第４ｂ図に示す装置中のグリッドワイヤー送り装置を除
去し、かつ、ワイヤーに対し帯電器長手方向への往復が
可能な中３　ｍ　ｍのフェルトの抑圧清掃部材を用いた
以外は実験例１と同様の装置を使用し、放電ムラが押圧
清掃部材による清掃でも消えな（なるまで耐久テストを
行ったところ、３０００枚で放電ムラが発生し、７００
０枚以降では押圧清掃部材による清掃でも放電ムラは解
消できなくなった。但し、押圧清掃部材によるワイヤー
清掃は１回／１００枚とした。これを比較例３としてそ
の結果を表１に示す。

く比較例４〉 実験例１に用いた装置において、コロナ放電装置として
第４ｂ図に示す装置中のグリッドワイヤー送り装置を除
去し、かつ、コロナ放電装置のシールド板側から放電用
開口部へ向けて風が流れるようなファンを設ける、即ち
送風手段を取り付けることにより、コロナ放電装置内各
部の異物の付着を防止するようにした以外は、実験例１
と同様の装置を使用し放電ムラが出るまで耐久テストを
行ったところ４０００枚で放電ムラが発生した。これを
比較例４としてその結果を表１に示す。

以上表１に示すように、コロナ放電装置において、装置
内に異物が付着したり、ワイヤー自体の劣化によって引
き起こされていた放電ムラを解消するための方法として
、従来、押圧清掃部材による定期的な清掃、あるいは送
風によるコロナ放電装置内への異物の進入の防止等が行
われて来たが、いずれも長期の使用によるワイヤーの汚
れは回避できず、特に、安価なワイヤーを使用している
グリッドワイヤーの場合、ワイヤー自体が劣化し、清掃
では放電ムラが解消できず、ワイヤーのはりかえを余儀
な（されていた。しかし、グリッドワイヤーの送り装置
を設け、ワイヤーの汚染具合に合わせて、常に汚れてい
ないきれいなワイヤーを帯電域上に存在させ、かつ、ワ
イヤーが切れ目の無い一本線でできている本発明を用い
れば、また、特にそのワイヤーが移動時に清掃部材によ
って清掃される場合には、長期間安定した放電が得られ
、従って長期間画像をみだすことなく使用することが可
能となる。また、切れ目の無い一本線のワイヤーを使用
し、劣化する前に帯電域外に送り出して清掃するため、
劣化時にはりかえていた従来の方法に比べ、実質的にワ
イヤー寿命を延ばすことが可能となり、さらにワイヤー
はりかえという市場のメンテナンスも単にワイヤーの送
り装置を作動させるだけの簡単な操作を行うことで不要
となった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、コロナ放電装置
に用いるグリッドワイヤーに対し、そのワイヤーが切れ
目の無い一本線でできており、かつ、そのワイヤーの送
り手段を有し、移動させながら使用することにより、さ
らにはワイヤーがワイヤーの移動の際、清掃部材上を通
過して清掃されることによって、コロナ放電装置内の異
物による汚染やワイヤー劣化を解消でき、また、劣化す
る前にワイヤーを清掃、帯電域外に出すことにより、ワ
イヤーの寿命を延ばすことができ、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１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２図はスコロトロン装置にワイヤー送り
装置を設けた概略図であり、第３図はグリッドワイヤー
支持部に清掃部材が追加された装置のグリッドワイヤ一
部の概略図、さらに第４ａ図。 第４ｂ図は像担持体上の帯電域近傍の帯電域外に相当す
る場所に清掃部材を設けた装置（第４ａ図）、およびワ
イヤー支持部にも清掃部材を設けた装置（第４ｂ図）の
縦断面図である。 ｌ・・・感光体ドラム、　　　２・・・感光体回転軸、
３・・・転写材、　　　　　　４・・・供給ローラー、
５・・・レジストローラ、　　６・・・ガイド板、７・
・・搬送系、　　　　　　８・・・定着装置、９・・・
転写前帯電器、　　　ＩＯ・・・転写前露光光源、１１
・・・現像スリーブ、　　１２・・・帯電器、１３・・
・光像露光、　　　　１４・・・現像器、１５・・・転
写帯電器、　　　１６・・・分離帯電器、１７・・・ク
リーニング装置、　１８・・・前露光ランプ、１９・・
・コロナ放電ワイヤー、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）グリッドワイヤーを有するコロナ放電装置におい
   て、該ワイヤーが切れ目の無い一本線からなっており、
   かつ、該ワイヤーの送り手段を有することを特徴とする
   コロナ放電装置。
2. （２）上記グリッドワイヤーの支持部に清掃部材を設け
   た特許請求の範囲第１項に記載のコロナ放電装置。
3. （３）上記コロナ放電装置は像担持体に対向して設けら
   れ、上記グリッドワイヤーの、像担持体上の帯電域近傍
   の帯電域外に相当する場所に清掃部材を有する特許請求
   の範囲第２項に記載のコロナ放電装置。
4. （４）上記グリッドワイヤーの送り手段の、送り速度が
   可変である特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に
   記載のコロナ放電装置。