JPH02105179A - 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（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２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、一般に表面に金を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くて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、グリッドワイヤーもし
くはグリッドワイヤーとコロナ放電ワイヤーを正逆両方
に移動可能としたコロナ放電装置を提供するものである
。また、より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、従って長期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。

そのうえ、ワイヤー移動の際、清掃部材によって清掃さ
れたワイヤーは、逆方向に移動させることによって再度
使用することが可能となるので、ワイヤーが酸化等によ
り清掃では放電ムラが回復できない劣化状態まで、すな
わち、ワイヤーの寿命に合わせて無駄なく使用すること
ができる。

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（、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
れのワイヤーを、そのワイヤー寿命に合わせて無駄な（
使用することが可能となる。

〔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１２
、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ｌ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、１０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、この装置内のコロナ放電ワイ
ヤーやグリッド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
一の現像を行な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３ａ図、第３ｂ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はグリッドワイヤー、２１は放電ワイヤーを支持す
る絶縁性ブロック、２２はシールド板、２３ａ。

２３ｂはワイヤー移動装置である。

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２４を有したもの（第３ａ図。

第３ｂ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２５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。

〈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
した様な帯電中長手方向長さ３００　ｍ　ｍの本発明の
コロナ放電装置（グリッドワイヤーは５往復となってい
る）を用いて、放電ムラが出るまで耐久テストを行なっ
た。但し、コロナ放電装置のワイヤー移動装置は正逆両
方向に移動可能な自動ワイヤー移動モーターが付いてお
り、その移動速度はコロナ放電ワイヤー、グリッドワイ
ヤー共に０．１ｍｍ／枚に設定した。また、コロナ放電
ワイヤーとしでは全長２ｍの金メツキをしたタングステ
ンワイヤーを、グリッドワイヤーとしては全長５ｍのス
テンレスワイヤーを用いた。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
に全長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移動速度
を０．３ｍｍ／枚に設定した以外は実験例１と同様の装
置、実験を行なった。これを実験例２としてその結果を
表１に示す。

〈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なった。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
々のワイヤー移動装置は正逆方向に移動可能であるが手
動であり、そのワイヤー移動割合は実験例３が１００ｍ
ｍ／１０００枚、実験例４，５が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なった。但し、
ワイヤー移動装置は正逆方向に移動可能であるが手動で
あり、そのワイヤー移動割合はコロナ放電ワイヤーが１
００ｍｍ７５００枚、グリッドワイヤーが２００　ｍ　
ｍ　／ｌ　００枚とした。（これは、第２図のコロナ放
電装置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２
００ｍｍ１５０枚の送り割合が必要であろう。） 〈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図に示す装置中のワイヤー移動装置を除去した以外
は実験例１と同様の装置を使用し、従ってワイヤーの移
動操作を行うことなく、放電ムラが出るまで耐久テスト
を行なったところ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
なったところ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。

〈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図に示す装置中のワイヤー移動装置を除去し、か
つ、ワイヤーに対し帯電器長手方向への往復が可能な巾
３ｍｍ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、放電ムラが抑圧清掃部材によ
る清掃でも消えなくなるまで耐久テストを行なったとこ
ろ、３０００枚で放電ムラが発生し、７０００枚以降で
は抑圧清掃部材による清掃でも放電ムラは解消できな（
なった。但し、抑圧清掃部材によるワイヤーの清掃は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図に示す装置中のワイヤー移動装置を除去し、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なった
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。

く比較例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
第４ｂ図のものを用い、かつ、一方向にしか移動できな
いワイヤー移動装置を有する以外は、実験例１と同様の
装置を使用し耐久テストを行なったところ２万枚まで放
電ムラは発生しなかったが、ワイヤーが移動しきってし
まい、その後はワイヤーの移動を止めて耐久テストを続
けたため、ワイヤー移動停止後１０００枚でワイヤーの
進行方向の先側から放電ムラが発生し始めた。これを比
較例５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、抑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
われて来たが二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、ワイヤー自体が劣化した場合に
は清掃では放電ムラが解消できず、ワイヤーのはりかえ
を余代なくされていた。しかし、ワイヤー移動装置を設
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
ー移動が正逆両方向に行なえ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、正逆両方向にワイヤーを移動させ、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
たり、また一方向にだけワイヤー移動させていた従来の
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でのメンテ
ナンスも、単にワイヤーの移動装置を作動させるだけの
簡単な操作を行なうことにより不要となった。

〔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もしくはグリッドワイヤーと
コロナ放電ワイヤーに対し、そのワイヤーが正逆両方向
に移動可能な装置を有し、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それぞれのワ
イヤー移動装置を設けた概略図。 第３ａ図、第３ｂ図はワイヤー支持部に清掃部材が追加
された装置をコロナ放電ワイヤ一部（第３ａ図）、グリ
ッドワイヤ一部（第３ｂ図）に分けて示した概略図。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。 １・・・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川ガイド板、７・・・
搬送系、　　　　　　８・・・定着装置、９・・・転写
前帯電器、　　　ｌＯ・・・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、 ２０・・・絶縁性ブロック、　２１・・・シールド板、
２２・・・グリッドワイヤー、　２３・・・ワイヤー移
動装置、２４・２５・・・清掃部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）グリッドワイヤー、もしくはグリツドワイヤーと
   コロナ放電ワイヤーを正逆方向に移動可能としたことを
   特徴とするコロナ放電装置。
2. （２）上記グリッドワイヤー、もしくは上記グリッドワ
   イヤーと上記コロナ放電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、もしくは上記グリッドワイ
   ヤーと上記コロナ放電ワイヤーの、像担持体の帯電域近
   傍の帯電域外に相当する場所に上記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、もしくは上記グリッドワ
   イヤーと上記コロナ放電ワイヤーを移動させる移動モー
   タを有し、移動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。