JPH031663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエレクトログラフイ装置に使用するの
に適するコロナ帯電装置に関する。このコロナ帯
電装置には、絶縁体と絶縁体に設けられている多
数の電極ピンと絶縁体に対して第１の側にある第
１の導電性素子とが含まれており、電極ピンのす
べては絶縁体を貫通して一端が第１の側に突出し
て第１の導電性素子の近くまで達しており、第１
の導電性素子は電源の一方の極に接続可能であ
り、帯電すべき部材が第１の側に突出している電
極ピンと第１の導電性素子との間に配置されてい
る。

このようなコロナ帯電装置は通常、光導電素子
から受像材料に粉末像を転送するのに必要な電界
を作り出したり、光導電素子を帯電するのに使用
される。各電極ピンはこれから対向電極に向かつ
て伸びるイオン雲を発生する。

光導電素子ような帯電すべき部材は電極ピンと
対向電極との間に配置される。

このようなコロナ帯電装置の１つの問題は、帯
電すべき部材上に所望の帯電パターンを生ずるコ
ロナ放電パターンの所望の分布が得られるように
電極ピンの各々に流れる電流を安定にすることで
ある。

電極ピンの各々を別個の安定化抵抗を介して電
源に接続することは公知である。このような抵抗
器の両端に生ずる電圧降下の結果として、別個の
電極ピンについてより均一な電流分布が実現され
る。この解決法の欠点は、安定化抵抗の形の余分
な部品を多数利用する必要があることである。こ
れによつてコロナ帯電装置の材料費がかなり上昇
するだけでなく、コロナ帯電装置を製造すること
が困難となる。

本発明の目的は、これらの欠点を回避すること
ができるコロナ帯電装置を提供することである。
本発明に従うとこの目的は、前述した種類のコロ
ナ帯電装置で実現され、このコロナ帯電装置には
更に、絶縁体に対して前述した第１の側と反対側
の第２の側にある第２の導電性素子が含まれてお
り、絶縁体を貫通しているすべての電極ピンの他
端は第２の側に突出して第２の導電性素子の近く
まで達しており、第２の導電性素子は電源の他方
の極に接続可能になつている。

本発明に従うコロナ帯電装置の動作中、コロナ
放電が電極ピンの各々と第１の導電性素子との間
に起こるだけではなく、それと同時に電極ピンの
各々の他端と第２の導電性素子との間にもコロナ
放電が生ずる。これらの第２のコロナ放電の各々
は帯電すべき部材を帯電するためのコロナ放電を
安定にする働きをする。

本発明の第１の実施態様においては、第２の導
電性素子は平らな又は湾曲した板より成る。遮蔽
を良好なものとするために、この板は例えば、そ
の両端が絶縁体に完全に又はぼ完全に接合するよ
うに湾曲される 電極ピンの一端でのコロナ放電の場合、正の電
荷担体が関連し、電極ピンの他端でのコロナ放電
の場合、負の電荷担体が関連する。この目的のた
めに使用する部材を帯電するためのエレクトログ
ラフイ装置にどちらのコロナ放電を利用するか
は、このエレクトログラフイ装置で利用する方法
に左右される。

正のコロナが生じる電極ピンの先端はコロナ帯
電装置の動作中、電極ピンを構成している材料に
よつて大きく侵食されたり、あまり侵食されなか
つたり、ということが確認されている。

本発明の好適な一実施態様においては、コロナ
帯電装置に正と負のコロナが作られる代わりに、
２つの同一のコロナが発生される。これは第２の
導電性素子が第２のイオン発生素子から成り、第
２のイオン発生素子は絶縁体とは別の絶縁体から
第２の側に突出している電極ピンの横側に伸びて
おり、第２のイオン発生素子と電極ピンの各々と
の間の最短距離が第２のイオン発生素子と電極ピ
ンの各々の最も近い端との間の距離より短いこと
で実現される。従つて正のコロナと正に放電する
電極ピンの先端の関連する侵食とを完全になくす
ことができる。

第２のイオン発生素子が他の一列に並んだ電極
ピンから成り、この電極ピンの各々は絶縁体の第
２の側に突出している電極ピンの各突出部分に対
してある角度を成すように対向していることが望
ましい。

本発明の好適な一実施態様においては、電極ピ
ンの正に放電する部分が貴金属で作られるか、貴
金属の層で被覆される。

電極ピンの先端への侵食は別個の手段として、
又は既に記載した段に加えて、完全に閉じられた
ハウジング内に第２の側に突出する電極ピンの各
部分を設けることによつて減少することができ、
絶縁体はこのハウジングの１つの壁に取付けら
れ、このハウジングには不活性ガスが満たされ
る。乾燥した空気も不活性ガスとして使用するこ
とができる。

電極ピンの先端から生じ、第１の導電性素子に
向かう放射円錐は第１の導電性素子と第２の導電
性素子との間の電界によつて範囲が制限される。
従つて、放射円錐内にある空間電荷が電極ピンの
先端の電流を制限する。第１の導電性素子と第２
の導電性素子との間に配置され、第１の導電性素
子の近くに存在し且つ第１の導電性素子に導電的
に接続されている第３の導電性素子を利用し、絶
縁体を貫通して第１の側に突出している電極ピン
が第１の導電性素子と第３の導電性素子との間の
空間まで突出させることによつて、この制限を取
り払うことができる。

以下本発明添付図面に示した実施例により詳細
に説明する。

第１図は本発明に従うコロナ帯電装置の一実施
例の概略説明図である。電極ピンの３つが参照符
号１ａ，１ｂ及び１ｃで示されている電極ピン１
は絶縁体２に含まれている。電極ピンはすべて同
一の直径を有し（これは必要不可欠ではない）、
すべて同じ長さだけ絶縁体２の両側に突出してい
る（これも同様に必要不可欠ではない）。電極ピ
ン１の最も下の突出部分に対向して本発明の第１
の導電性素子の一実施例である導電性基板３が配
置され、この上で電子複写機の光導電層のように
帯電すべき部材４が置かれている。電極ピン１の
他側に対向して本発明の第２の導電性素子の一実
施例である導電性素子６がある。この場合導電性
基板３は電源７の正の端子に接続され、導電性素
子６は電源７の負の端子に接続されている。

コロナ帯電装置の動作中、負に帯電された粒子
が電極ピン１の下端と導電性基板３との間のコロ
ナ放電で形成され、この粒子は導電性基板３に向
かう方向に広がり、従つて帯電すべき部材４を帯
電する。一方、正に帯電した粒子は電極ピン１の
上端と導電性素子６との間のコロナ放電で形成さ
れ、この粒子は導電性素子６に向かう方向に広が
る。

既に指摘したように、第１図に示しているいる
実施例において正のコロナ放電を生ずる電極ピン
１の上端は、電極ピンを構成している材料によつ
て大きく侵食されたり、さほど侵食されなかつた
りする。電極ピンが貴金属で作れていたり、少な
くとも侵食を受ける電極ピンの部分が貴金属の層
で覆われていると、この侵食は大幅に減少する
か、完全になくなる。

第２図は本発明に従うコロナ帯電装置の他の実
施例の概略説明図である。

侵食は又、正のコロナ放電を不活性ガス雰囲気
中で発生することによつて減少することができ
る。そのために第２図では電極ピン１１を含んで
いる絶縁体１２がハウジング１８の壁に取付けら
れ、この壁はこの特定の実施例において円筒形の
絶縁材より成る。この場合導電性素子１６は絶縁
性のハウジング１８の内壁に接触している半円形
の板として設計されている。尚、この半円形の板
自体も完全な又は部分的なハウジングを形成する
ことができる。電極ピン１１の下端も帯電すべき
部材１４を上に載せている導電性基板１３の方向
を向いている。導電性基板１３は本発明の第１の
導電性素子の一実施例であり電源１７の正の端子
に接続され、導電性素子１６は本発明の第２の導
電性素子の一実施例であり電源１７の負の端子に
接続されている。ハウジング１８を完全に閉じた
後、不活性ガスをハウジング内に入れると、ハウ
ジング内まで突出している電極ピン１１の部分の
侵食は完全になくならなくともかなり減少するこ
とが保証される。

第３図は本発明に従うコロナ帯電装置の他の好
適な実施例の説明図である。

第３図に示しているコロナ帯電装置の実施例に
おいては、正のコロナ放電は全く発生しない。こ
の実施例では電極ピン２１を含んでいる絶縁体２
２はフレーム２８に取付けられている。更に電極
ピン２９の別の列が絶縁体３０に含まれ、同様に
してこのフレーム２８に取付けられている。本発
明の第２のイオン発生素子の一実施例である電極
ピン２９は電極ピン２１の相互の間隔に対応する
相互間隔で配置されている。更に電極ピン２９は
電極ピン２１に垂直であり、電極ピン２９の各々
は対応する電極ピン２１の突出部分を向いてお
り、例えば絶縁体２２を越えて上に突出している
関連の電極ピン２１の部分の中心に大体向いてい
る。電極ピン２９と電極ピン２１との間の角度は
必ずしも直角ではなく、他の角度を取ることがで
きる。底で突出している電極ピン２１の部分は光
導電層２４を上に載せている導電性基板２３を向
いている。電源２７の正の端子は本発明の第１の
導電性素子の一実施例である導電性基板２３に接
続され、負の端子は電極ピン２９に接続されてい
る。電極ピン２９は絶縁体３０の片側からのみ突
出している。

コロナ帯電装置の動作を説明すると、下に突出
している電極ピン２１の端と導電性基板２３との
間に負のコロナ放電が発生し、その結果として光
導電層２４が帯電する。更に負のコロナ放電が電
極ピン２９の突出端と上側に突出している電極ピ
ン２１の部分との間に起こり、この放電は電極ピ
ン２９から発生して電極ピン２１に向かつて進
む。このように両側に負のコロナ放電が生じるの
で、正のコロナ放電によつて電極ピン部分が侵食
される問題は完全になくなる。

フレーム２８は例えばもう１つの保護物となる
円筒として設計することができ、密封して不活性
ガスを満たすことができる。上側で突出している
電極ピン２１の部分を向いた負のコロナ放電もい
わゆる「ナイフ」電極やワイヤ電極から生ずるこ
とがある。ナイフの端又はワイヤは上側で突出し
ている電極ピン２１の部分の端での電界強度がコ
ロナ放電の発生を防止するほど低く保たれるよう
に、電極ピン２９の各端をつなぐ直線の位置かフ
レーム２８の内部の他の位置に配置されている。

電界は第１図で導電性基板３と導電性素子６と
の間に、第２図で導電性基板１３と導電性素子１
６との間にあり、この電界は導電性基板３及び１
３の側のそれぞれの電極ピンの先端から生ずる放
電の放射円錐の空間的な広がりを制限する。

第４図は本発明に従うコロナ帯電装置の他の好
適な実施例の説明図である。第４図においては、
本発明の第１の導電性素子の一実施例である導電
性素子３３と本発明の第２の導電性素子の一実施
例である導電性素子３６との間に設けられていて
絶縁体３２につながつている。

本発明の第３の導電性素子の一実施例である導
電性素子３９は導電性素子３３に導電的に接続さ
れていると共に電源３７の端子にも接続されてい
るので、 放射円錐の空間的広がりを制限する電界はもはや
対応する電極ピン３１の先端と導電性素子３３と
の間に存在しない。これは帯電すべき部材３４上
の電荷分布の均一度が向上することを意味する。

以上説明したように本発明は、絶縁体と、絶縁
体に設けられている多数の電極ピンと、絶縁体に
対して第１の側にある第１の導電性素子と、絶縁
体に対して第１の側と反対側の第２の側にある第
２の導電性素子とを備えたコロナ帯電装置であつ
て、電極ピンのすべては絶縁体を貫通して一端が
第１の側に突出して第１の導電性素子の近くまで
達していると共に、他端が第２の側に突出して第
２の導電性素子の近くまで達しており、第１の導
電性素子は電源の一方の極に接続可能であり、第
２の導電性素子は電源の他方の極に接続可能であ
り、第１の側に突出している電極ピンと第１の導
電性素子との間に帯電すべき部材が配置されてい
るため、帯電すべき部材上の電荷分布の均一度を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従うコロナ帯電装置の一実施
例の概略説明図、第２図は本発明に従うコロナ帯
電装置の他の実施例の概略説明図、第３図は本発
明に従うコロナ帯電装置の他の好適な実施例の説
明図、第４図は本発明に従うコロナ帯電装置の他
の好適な実施例の説明図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……電極ピン、２……絶縁
体、３……導電性基板、４……帯電すべき部材、
６……導電性素子、７……電源、１１……電極ピ
ン、１２……絶縁体、１３……導電性基板、１４
……帯電すべき部材、１６……導電性素子、１７
……電源、２１……電極ピン、２２……絶縁体、
２３……導電性基板、２４……光導電層、２７…
…電源、２９……電極ピン、３１……電極ピン、
３２……絶縁体、３３……導電性素子、３４……
帯電すべき部材、３６……導電性素子、３……電
源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁体と、該絶縁体に設けられている多数の
   電極ピンと、該絶縁体に対して第１の側にある第
   １の導電性素子と、該絶縁体に対して前記第１の
   側と反対側の第２の側にある第２の導電性素子と
   を備えたコロナ帯電装置であつて、前記電極ピン
   のすべては前記絶縁体を貫通して一端が前記第１
   の側に突出して前記第１の導電性素子の近くまで
   達していると共に、他端が前記第２の側に突出し
   て前記第２の導電性素子の近くまで達しており、
   前記第１の導電性素子は電源の一方の極に接続可
   能であり、前記第２の導電性素子は電源の他方の
   極に接続可能であり、前記第１の側に突出してい
   る前記電極ピンと前記第１の導電性素子との間に
   帯電すべき部材が配置されることを特徴とするコ
   ロナ帯電装置。 ２ 前記第２の導電性素子が平らな又は湾曲した
   板より成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ３ 前記第２の導電性素子が第２のイオン発生素
   子から成り、該第２のイオン発生素子は前記絶縁
   体とは別の絶縁体から前記第２の側に突出してい
   る前記電極ピンの横側に伸びており、前記第２の
   イオン発生素子と前記電極ピンの各々との間の最
   短距離が該第２のイオン発生素子と該電極ピンの
   各々の最も近い端との間の距離より短いことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ４ 前記第２のイオン発生素子が他の一列に並ん
   だ電極ピンから成り、該電極ピンの各々は前記絶
   縁体の前記第２の側に突出している前記電極ピン
   の各突出部分に対してある角度を成すように対向
   していることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の装置。 ５ 前記電極ピンが正のコロナ放電を行う構成と
   なつており、前記電極ピンの各突出部分が貴金属
   で作られているか、貴金属の層で被覆されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
   項のいずれか一項に記載の装置。 ６ 前記第２の側に突出している前記電極ピンの
   各部分が完全に閉じられたハウジングの中に入れ
   られ、該ハウジングの１つの壁の内部に前記絶縁
   体が取付けられ、前記ハウジングに不活性ガスが
   満たされていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項から第５項のいずれか一項に記載の装置。 ７ 前記第１の導電性素子と前記第２の導電性素
   子との間に第３の導電性素子が配置され、該第３
   の導電性素子は前記第１の導電性素子の近くに存
   在し、且つ該第１の導電性素子に導電的に接続さ
   れており、前記絶縁体を貫通して前記第１の側に
   突出している前記電極ピンが前記第１の導電性素
   子と前記第３の導電性素子との間の空間まで突出
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第６項のいずれか一項に記載の装置。