JPH0363675A - コロナ帯電方法及びコロナ帯電装置 - 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、電子写真装置におけるコロナ帯電方法及びそ
のためのコロナ帯電装置に関する。

従来の技術 電子写真感光体の帯電手段としては、従来からコロトロ
ン、スコロトロン、ダイコロトロンと呼ばれるコロナ帯
電装置が一般に使用されている。

第１２図は従来のコロナ帯電装置の一例の斜視図であっ
て、断面コ型の導電性のシールド３の両端に一対の絶縁
性ブロック１１を固定し、その一対の絶縁性ブロックｌ
ｌに、導電性の細い放電ワイヤー２が、その両端を座金
１２を介してねじ１３で締め付けてとめ、所定の張力を
付与して張架されている。

これ等のコロナ帯電装置は、帯電能力の面で他の帯電手
段よりも優れた帯電性能を有している。そしてこれ等の
コロナ帯電装置は、安定したコロナ放電によるイオン発
生を確保するために、通常、コロナ帯電装置の開口端と
感光体表面との間にｌ〜ｌＯ關程度の間隙を設けるよう
に配設される。

発明が解決しようとする課題 感光体ドラムを用いる従来の電子写真装置においては、
上記のようにコロナ帯電装置の開口端と感光体表面との
間に間隙を設けて設置するために、コロナ放電に際して
、コロナ帯電装置の開口端から外方向へとコロナイオン
の流れ（以下、イオン流という）が放出され、感光体表
面は、これ等コロナ帯電装置の開口幅より２〜４倍広い
幅にわたってイオン流にさらされることになる。そのた
めに感光体ドラム表面に対向して位置するコロナ帯電装
置の近傍空間には、電子写真プロセスに必要な除電用露
光手段や像露光関係部材を配備することができず、感光
体ドラム周囲の空間の利用が制限されるという問題があ
った。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点を改
善するためになされたものであって、小型電子写真装置
において特に要求される感光体ドラム周囲の空間をより
有効に活用できるようにすること、すなわち、コロナ帯
電装置近傍の空間に除電用手段や像露光関係部材を配備
できるようにすることを目的とするものである。

したがって、本発明の目的は、制御されたイオン流を発
生させるためのコロナ帯電方法、及びそのためのコロナ
帯電装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、良質なコピーを得る為の転写に際
してのコロナ帯電方法、及びそのためのコロナ帯電装置
を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明のコロナ帯電方法は、軸方向に開口した開口側面
を持ち、両端部に絶縁性ブロックが固定された導電性筒
状体より？ｊるシールドと、該絶縁性ブロックに張架さ
れた放電ワイヤーとを有するコロナ帯電装置を用い、該
放電ワイヤーに電圧を印加して該導電ワイヤー周囲にコ
ロナ放電を生じさせ、被帯電面に所望の電位を付与する
ものであり、そして、該シールドの開口部の片側端縁又
は両側端縁に偏向電極を該シールドとは電気的に絶縁も
しくは半絶縁状態で配設したコロナ帯電装置を使用し、
該偏向電極に該放電ワイヤーから放出されるコロナイオ
ンの流れを偏向又は絞るための電位を付与することを特
徴とする。

また、本発明のコロナ帯電装置は、軸方向に開口した開
口側面を持ち、両端部に絶縁性ブロックが固定された導
電性筒状体よりなるシールドと、該絶縁性ブロックに張
架された放電ワイヤーとを有し、そして、該シールドの
開口部の片側端縁又は両側端縁に、放電ワイヤーから放
出されるコロナイオンの流れを偏向又は絞るための電位
を付与する偏向電極を、該シールドとは電気的に絶縁も
しくは半絶縁状態で配設したことを特徴とする。

以下、図面によって本発明を説明する。第１図は、本発
明を説明するための構成図である。ｌは第１２図に示さ
れる構造のコロトロンと称されるコロナ帯電器であり、
その断面を示している。３はシールドであり、感光体５
の表面に向けて開口部が形成されている。シールドの内
部には、放電ワイヤー２が配設されている。図において
、シールドは、コ型の断面を有するものであるが、放電
ワイヤーを包囲する形状を有するものであれば、形状は
特に限定されるものではない。シールド３の開口部端縁
には偏向電極４．４が配備されている。これら偏向電極
は、シールドと電気的に絶縁もしくは半絶縁状態にされ
ていることが必要である。これら偏向電極は、それが電
気的に絶縁もしくは半絶縁状態にされていれば、シール
ドと構造的に一体化されていても、又、別部材としてシ
ールドの開口部端縁近傍に別個に配備されていてもよい
。

更に、偏向電極は、外部電源より所定の電位に印加され
るものであってもよいし、或いは、放電ワイヤーより放
出されるコロナイオンの帯電による電位で作動するもの
であってもよい。後者の場合、偏向電極は、体積抵抗Ｉ
ＱＩＯΩ・０以上の材料で構成されることが好ましい。

作用 コロナ帯電装置の放電ワイヤー２に、シールド３及び感
光体５表面に対して、高電位又は低電位の電位を付与し
てコロナ放電を行う。このコロナ放電によって発生した
イオン流は、感光体表面に達するが、その際、シールド
の開口部端縁に設けられた偏向電極４による静電気力に
よって、開口部から放出されるイオン流が偏向又は絞ら
れて、広がり具合が制御される。

実施例 以下、本発明の実施例を比較例と共に図面を参酌して説
明する。

比較例 第１２図に示す構造の偏向電極を持たないコロナ帯電装
置を使用して試験を行った。すなわち、シールドの開口
部からのイオン流の広がりを第２図の装置で測定した。

なお、第２図（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分平面図であ
る。すなわち、コロナ帯電器ｌからのイオン流（コロナ
電流）を測定するために、接地された十分に広い平板電
極６に３−■×３關の正方形の窓を開け、その中に電流
測定用プルーブのヘッド（１ｍｍＸ１關）を配備し、こ
れをコード９によって電流計に接続した。この電流測定
用の窓の上を、コロナ帯電器１を作動させながら真横（
矢印方向）に移動させ、イオン流の分布を測定した。な
お、第２図（ｂ）中、８は電流測定用プループ、７は電
流測定用の窓である。

その結果、第３図に示す結果が得られた。第３図中、縦
軸は電流値、横軸は距離で、Ｗは開口幅を意味する。

なお、コロナ帯電器の形状及び印加電圧は次の通りであ
った。

シールド断面の大きさ：１５關Ｘ２５＋ｕ＋放電ワイヤ
ー：９８燗φ シールドと平板電極の間隔：　５　ａｍ印加電圧；８Ｋ
Ｖ（電源：定電圧型） 測定の結果、電流の最大値Ｉ　ＩＩａｘは、コロナ帯電
器が電流測定用窓の真上に来たときで、その値は１２８
μＡであった。コロナ帯電器を左又は右に、コロナ帯電
器の開口幅の１．５倍移動させると、電流はほぼ６４μ
Ａになり、ｌ／２１　ｗａｘとなることが分かった。そ
こで、下記実施例においては、ｌ／２Ｉｍａｘｌｊ、ｐ
る左右の位置への移動距離を、コロナ帯電器の開口幅Ｗ
によって評価し、その効果を判定した。

実施例１ 比較例で用いたコロナ帯電器のシールドの開口部両側端
縁に、第４図に示すように、厚さ約　１００燗のポリイ
ミド製絶縁テープ１０を貼り付け、その上に銅箔テープ
を貼り付けて偏向電極４１とした。

このコロナ帯電器において、偏向電極に放電ワイヤーと
同極性の２ＫＶ及び４ＫＶの電位を印加したところ、左
右のｌ／２１ｍａｘの位置は、第５図（ａ）及び（ｂ）
示すように、それぞれ０．７５Ｗ及び０．５Ｗ移動させ
た位置になることが判明し、イオン流が絞られているこ
とが分かった。特に４ＫＶの電位を印加すると、シール
ドの開口幅以上には殆ど広がらないことが分かった。ま
た、■ＩＩＩａｘは２ＫＶで１４０μＡであり、４ＫＶ
で１８０μＡになり、イオン電流密度が、偏向電極電位
を高くし、イオン流を絞ると高くなる傾向が認められた
。

このコロナ帯電器を電子写真装置に組み込んだ場合、偏
向電極の電位を４ＫＶにして使用すると、除電露光、像
露光のための手段を、このコロナ帯電器の横に近接して
配備することが可能になった。

したがって、電子写真感光体ドラム周囲の空間利用度が
向上した。

実施例２ 第４図に示すコロナ帯電器において、偏向電極４１、４
１のいずれか一方を取り除き、同様に試験を行った。そ
の場合、イオン流は偏向させることができｔ：。印加電
圧３ＫＶで、偏向電極側からのイオン流の広がりは殆ど
なくなり、偏向電極側がらのイオン流の広がりは１／２
１　ｗａｘ値で１．５　Ｗとなった（第６図参照）。こ
の場合１　ｗａｘは１３０μＡであり、そのピークは、
放電ワイヤーの真下ではなく、偏向電極とは逆方向に散
開シフトしていた。

実施例３及び４ 偏向電極をシールドと一体化せずに、別の部材で独立し
て設けた。すなわち、取付は部材４４として、プラスチ
ック製の絶縁部材を用い、その端部に偏向電極４２とし
て、ステンレス鋼等の金属片を用い、これをシールド３
の開口部両端縁の外側（第７図参照）又は一方の端縁の
外側に接近して設けた。実施例１又は２と同様に試験を
したところ、同様の結果が得られた。なお、このコロナ
放電装置においては、実施例１又は２におけるような絶
縁テープを使用することがないので、絶縁テープの劣化
、破壊という問題がないと言う利点がある。

実施例５ シールド３の開口部両端縁を端縁から５　ｍｍの深さま
でアクリル樹脂の溶液に浸漬した後、引上げ、１２０℃
で３０分間乾燥を行い、厚さＩＯ−の被覆部分を形成し
、偏向電極４３とした（第８図参照）にのコロナ帯電器
においては、放電ワイヤーに６ＫＶの電圧を印加した結
果、発生するイオン流の分布は極めて絞られることが判
明した。しかし、■Ｉｌ＋ａＸは８４μＡであり低かっ
た（第９図参照）。これは、被覆部分が放電ワイヤーと
同極性に帯電し、はぼ放電ワイヤーと同電位になったた
めであり、それによって、イオン流の流失が制限される
と考えられる。

実施例６ 体積抵抗がｔ０１１Ω・側程度の導電性フィラーを入れ
たジルコニアセラミックスを、シールド３の開口部端縁
に焼結によって形成し、偏向電極４３とした（第１０図
参照）。実施例１と同様にイオン流の広がりを測定した
結果、実施例１と同様にシールドの開口部外に広がらな
いイオン流分布となっていることが判明した。なお、ｌ
５ａｘは１５５μＡであった（第１１図参照）。

上記の場合、連続６時間作動しても、イオン流の広がり
はほとんどなく、良好な偏向効果を維持することができ
た。これは、ジルコニアセラミックスの表面が放電ワイ
ヤーと同極性で、ある程度の電位が保持されるように帯
電されると共に、チャージアップし過ぎない程度に、帯
電電荷がジルコニアセラミックス層を通ってリークする
ためと考えられる。

体積抵抗（０９〜１Ｑ１４Ω・（至）の範囲の材質を上
記偏向電極の材質として用い、イオン流分布状態を調査
した結果、体積抵抗１ＯＩ０〜ｔｏ１２Ω・（至）の範
囲で良好な結果が得られることが判明した。なお、使用
する材質は、ジルコニアセラミックスに限定されるもの
ではなく、上記体積抵抗を有するものならばいずれのも
のを用いても、同様な結果が得られることが判明した。

実施例７ 偏向電極をシールドと一体化せず、別の部材で独立して
設ける形の変形として、第７図の取付は部材４４と偏向
電極４２を体積抵抗１０１０Ω・印のジルコニウムセラ
ミックスを用いて一体化し、実施例６のようにイオン流
でチャージアップさせるようにしても、実施例６とほぼ
同様の結果が得られた。

発明の効果 本発明においては、上記のように、コロナ帯電装置のシ
ールドの開口部端縁に、シールドとは電気的に絶縁又は
半絶縁状態にして偏向電極を設けたから、このコロナ帯
電装置を用いてコロナ帯電を行うと、放電ワイヤーから
のイオン流の広がりを制御することが可能になり、その
結果、コＯす帯電装置に近接して、例えば除電用露光手
段や像露光関係部材を配設することが可能になる。した
がって、本発明によれば、感光体ドラム周囲の空間を有
効に利用することができる。

又、本発明を転写用のコロナ帯電装置として使用した場
合には、良好なコピーを得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する説明図、第２図はイオ
ン流の分布状態を測定するための測定装置で（ａ）は斜
視図、（ｂ）は部分平面図、第３図は比較例のイオン流
の分布状態を示すグラフ、第４図は実施例１のコロナ放
電装置の断面図、第５図は実施例１のイオン流の分布状
態を示すグラフ、第６図は実施例２のイオン流の分布状
態を示すグラフ、第７図は実施例３のコロナ放電装置の
断面図、第８図は実施例５のコロナ帯電装置の断面図、
第９図は実施例５のイオン流の分布状態を示すグラフ、
第１０図は実施例６のコロナ帯電装置の断面図、第１１
図は実施例６のイオン流の分布状態を示すグラフ、第１
２図は従来のコロナ帯電装置の斜視図である。 ■・・・コロナ帯電器、２・・・放電ワイヤー、３・・
・シールド、４．４１．４２．４３・・・偏向電極、４
４・・・取付は部材、５・・・感光体、６・・・平板電
極、７・・・窓、８・・・電流測定用プルーブ、９・・
・コード、ｌＯ・・・絶縁テープ、１１・・・絶縁性ブ
ロック、ｉ２・・・座金、１３・・・ねじ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸方向に開口した開口側面を持ち、両端部に絶縁
   性ブロックが固定された導電性筒状体よりなるシールド
   と、該絶縁性ブロックに張架された放電ワイヤーとを有
   するコロナ帯電装置を用い、該放電ワイヤーに電圧を印
   加して該放電ワイヤー周囲にコロナ放電を生じさせ、被
   帯電面に所望の電位を付与するコロナ帯電方法において
   、該シールドの開口部の片側端縁又は両側端縁に、偏向
   電極を該シールドとは電気的に絶縁もしくは半絶縁状態
   で配設したコロナ帯電装置を使用し、該偏向電極に該放
   電ワイヤーから放出されるコロナイオンの流れを偏向又
   は絞るための電位を付与することを特徴とするコロナ帯
   電方法。
2. （２）軸方向に開口した開口側面を持ち、両端部に絶縁
   性ブロックが固定された導電性筒体よりなるシールドと
   、該絶縁性ブロックに張架された放電ワイヤーとを有す
   るコロナ帯電装置において、該放電シールドの開口部の
   片側端縁又は両側端縁に、放電ワイヤーから放出される
   コロナイオンの流れを偏向又は絞るための電位を付与す
   る偏向電極を、該シールドとは電気的に絶縁もしくは半
   絶縁状態で配設したことを特徴とするコロナ帯電装置。
3. （３）偏向電極が、シールドの開口部の片側端縁又は両
   側端縁にシールドと電気的に絶縁されて一体的に配設さ
   れたことを特徴とする請求項（２）に記載のコロナ帯電
   装置。
4. （４）偏向電極が、シールドの開口部の片側端縁又は両
   側端縁の近傍に独立して配設されたことを特徴とする請
   求項（２）に記載のコロナ帯電装置。
5. （５）偏向電極が、外部電源より所定の電位に印加され
   るものである請求項２に記載のコロナ帯電装置。
6. （６）偏向電極が、放電ワイヤーより放出されるコロナ
   イオンの帯電による電位で作動するものである請求項（
   ２）に記載のコロナ帯電装置。
7. （７）偏向電極が体積抵抗１０＾１＾０Ω・ｃｍ以上で
   ある請求項（６）記載のコロナ帯電装置。