JPH04125574A - コロナ放電器 - 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、電子写真複写機やレーザプリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置における、画像流れや白抜は現象
を防止するようにしたコロナ放電器に関するものである
。

（従来の技術） 電子写真複写機やレーザプリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置では、導電性支持体上に非晶質シリコン（ａ
−３ｉ悪感光）　、　Ｓｅ、　Ａｓ２Ｓｅ３゜５ｅＴｅ
等の無機系光導電材料（Ｓｅ感光体）、さらにポリ−Ｎ
−ビニルカルバゾール、トリニトロフルオレノンや各種
アゾ顔料などの有機系光導電材料＜ｏｐｃ感光体）等を
用いた感光体が一般に知られている。

例えば、○ＰＣ感光体は、良好な電気特性や分光感度を
有し、製造コストが安価で、かつ無公害性であジノ、ベ
ルトやドラム状の感光体に比較的容易に加工できるため
、低速機より中速機まで数多く利用されている。

一方、ａ−８ｉ悪感光は、他の感光体に較べて帯電能が
劣るものの、高感度であり、耐摩耗性も大きいため、高
速複写機やレーザープリンタ等に利用されている。

このような感光体を使用する画像形成装置の一例を第２
図に示す。感光体１は、帯電用コロナ放電器（帯電チャ
ージャ）２で一様に帯電される。

コロナ放電器２には、４０〜］、　００μｍ径のタング
ステンワイヤが張架されたコロトロン方式と、不均一放
電を均一化するためにさらにグリッドをコロナ放電器の
開口部近傍に張架したスコロトロン方式があり、４００
０〜８０００ボルトの高電圧が印加される。

露光部３で像露光して静電潜像を形成した後、現像装置
４でトナー像を形成する。

トナー像は、転写用コロナ放電器（転写チャージャ）５
でコピー用紙９に転写された後、コピー用紙は分離用コ
ロナ放電器（分離チャージャ）６で感光体より分離され
、定着装置１０で定着されてハードコピーとなる。

一方、転写後の感光体１は、クリーニング装置７で清掃
されて残留トナーが除去され、除電ランプ８で除電され
て一連の複写工程が終了する。

ところで、コロナ放電器を使用した画像形成装置におい
ては、コロナ放電の際、コロナ生成物、即ちオゾンや窒
素酸化物等の生成物が発生し、このコロナ生成物が感光
体表面に付着すると、感光体表層の表面抵抗が低下した
ｊノ、感光体の感光特性が劣化したりして、画像品質が
低下することが知られている。特に、表面抵抗は湿度に
応じて低下し、画像ばけを生じ、最悪の場合、画像が全
く形成されなくなることもある。従って、初期画像を長
期間にわたって維持させるには、コロナ生成物の影響を
排除する必要がある。このような画像ぼけにおいては、
感光体を構成する材料によってその発生度が異なり、ま
た画像ぼけを生じさせる原因物質に違いはあるが、何れ
においてもコロナ生成物が画像ぼけ発生の引き金になっ
ている。

上述のようなコロナ生成物に起因する画像特性の劣化を
防止するようにしたものとしては、以下に示すようなも
のが知られている。

第１例としては、感光体の構成材料自体の改善により、
表面抵抗の低下を防止したものが知られている。詳しく
は、感光体には、導電性支持体の上に感光層を形成した
ものと、その感光層の上にさらに保護層を積層したもの
とがある。これらの感光層や保護層がスプレー法やコー
ティング法により形成される場合には、酸化防止剤（ア
ミン類、ヒドロキシルアミン類）を添加したり、外部か
らすり込んだりしてコロナ生成物の影響を排除するよう
にしている。

第２例としては、コロナ放電器の改良により、コロナ生
成物の発生を抑制したり、コロナ生成物が感光体に付着
するのを防止したりするものが知られている。前者は、
例えば特開昭６４−６８７７４号公報、特開昭４７−３
７５４７号公報、特開昭４９−４０７３９号公報及び特
開昭４９−８４６６０号公報等に記載されており、オゾ
ン分解剤となるＡｕ、　Ａｇ、　Ｐｔ、　Ｐｄ。

Ｎｉ、Ｆｅ、Ｎｉ２Ｏ３，Ｂａｄ、アルミナ、酸化クロ
ム等の金属又は金属酸化物でチャージワイヤやシールド
ケースあるいはグリッドをメツキして、コロナ放電時の
コロナ生成物の発生を抑制するようにしている。一方、
後者は、例えば特開昭６３−３１１３６５号公報に記載
されており、シールドケースの内壁やグリッドを活性炭
繊維や酸化マンガンあるいは金属キ１ノート化合物で加
工処理し、コロナ生成物を吸収して、感光体に付着する
のを防止するようにしている。また他に、グリッドを炭
素繊維系にしたり、吸収部材を付設したり（例えば特開
平１−２１０９７４号公報参照）、風の流れを考慮した
シールドケース形状にしたりして、対処するようにした
ものもある。さらには、シールドケース等のＰｔやＡｇ
のメツキと活性炭からなる吸収剤を併用したものもあり
、このものは、例えば特開昭５０−３４８２８号公報及
び特開昭５２−１３３８９４号公報に記載されている。

第３例としては、感光体をヒータで加熱したり、熱風で
乾燥させ、湿度の影響を排除して、感光体の表面抵抗の
低下を防止するようにしたものが知られている（例えば
、特開昭５９−２０８５５８号公報、特開昭６０−０９
５４６７号公報、特開昭６１−１３２９７７号公報、特
開昭６２−２６２０６５号公報参照）。

第４例としては、感光体表面に付着したコロナ生成物を
研摩や湿式のクリーニングにより除去するようにしたも
のが知られている。研摩には、例えばスチールワイヤを
ループ状に巻いたローラやブレードを用い（例えば特開
平１−１６１２８１号公報参照）、湿式のクリーニング
には、水や溶剤を用いて感光層表面のコロナ生成物を除
去するようにしている。

上述の４例の他にも、コロナ生成物による画像劣化の防
止を目的とするものとして、例えば特開昭５８−２８５
８１号公報、特開昭６０−９５４５９号公報、特開昭６
０−１８９７６９号公報、特開昭６０−１０２６５９号
公報、特開昭５９−２１９７７０号公報、特開昭６０−
１３４２５４号公報、特開昭６０−１７７６５号公報、
特開昭５５−１５５３６９号公報に記載のものが知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） 第２図に示したような画像形成装置では、帯電や転写、
分離を行なうためにコロナ放電器が用いられているが、
放電に伴ってコロナ放電器からオゾン（０３）　、窒素
酸化物（Ｎ　Ｏｘ）等のコロナ生成物が生成される。そ
の結果、これらのコロナ生成物は、放電エネルギー及び
大気中の水分や炭酸ガス、窒素ガス等の作用で窒素化合
物やアルデヒド基、カルボキシル基等の親水性の化合物
に変わるため、感光体表面が酸化されたり、化合物の吸
着と大気中の水分による吸湿で感光体の電気抵抗（表面
抵抗）が低下し、画像流れや更にひどい画像欠落による
白抜は現象が生じ、コピー品質を著しく低下させるとい
う問題がある。

この現象は、大なり小なりほとんどの感光体で発生する
が、特に、ａ−８ｉ層を用いた感光体では、感光体表面
に５ｉ０２等の親水性物質が生じるため画像流れを生じ
易く、高耐久性と共に耐候性に優れると考えられていた
ａ−Ｃ：Ｈを保護層に用いた感光体でも、ａ−３ｉ悪感
光と同様な問題のあることが分かった。

これらの感光体では、高温になる程画像流れがひどくな
り、全く画像の形を呈しないこともある。

Ａｓ２Ｓｅ３感光体を単体で使用した場合、画像流れは
問題にならないが、５ｎ０２やＳ　ｎ０２／　Ｓ　ｂ２
０３、ＴｉＯ２等の超微粒子を分散したエステルあるい
はウレタン架橋タイプのスチレン−ＭＭＡ樹脂等の有機
系樹脂をオーバーコートした場合でも、著しい画像流れ
を起こすことも分かつている。

この現象は、感光体が新しい間は発生しないが、画像形
成装置で繰返し使用しているうちに、感光体表面が汚染
され、撥水性が欠如することと、感光体表面の硬度が大
きく、削れにくいためいつまでも親水性の物質が残留し
ているためと考えられる。

従って、本発明は、コロナ放電により生成するコロナ生
成物が感光体に付着することにより発生する画像流れを
有効に防止するようにしたコロナ放電器を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、まず、（１）コ
ロナ放電器のシールドケース又はシールドケースとグリ
ッドの表面に、一般弐Ｍ（Ｘ）ｎからなる金属錯化合物
を塗布した構成とする。

ただし、Ｍ（Ｘ）ｎのＭが １、　Ｓｂ、　Ｓｒ、　Ｉｎ、　Ｐｂ、　Ｃｏ、　Ｎｉ
、　Ｃｒ、　Ｃｕ、　Ｆｅ、　Ｗ。

岡、　Ｚｎ、　Ｐｔ、からなる金属であり、Ｍ（Ｘ）ｎ
のＸが Ｎ　Ｈ３ｅ　Ｎ　Ｈ２ＯＨ，○Ｈ，Ｈ２Ｎ（Ｒ１）ＮＨ
２゜Ｈ フタロシアニン、ハロゲンｐ　５０４ｓ　Ｃ２０４＋　
ＣＮ＋ここで、Ｒ１：炭素数が２〜６のアルキル基、フ
ェニル基、シクロヘキシル基であり、ｎは１〜１０の整
数とする。　　　　さらに、（２）シールドケース又は
シールドケースとグリッドの表面に、イオン吸着剤を塗
布した構成とする。そして、そのイオン吸着剤はアミノ
基含有樹脂からなるものとする。

（作　用） シールドケースやグリッドに塗布した金属錯化合物、あ
るいはイオン吸着剤が、コロナ放電によって生成し、付
着したコロナ生成物を吸収、捕獲して、感光体へ移行す
るのを抑制するので、感光体に対する汚染が非常に少な
くなり、画像流れや白抜は現象の発生を防止することが
可能になる。

（実施例） 以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。

１１医上 第１図は、本発明の一実施例におけるコロナ放電器を示
したもので、２はコロナ放電器、１１はシールドケース
で、その内部に４０〜１００μｍ径のタングステンワイ
ヤからなるチャージワイヤ１２が張設されている。１３
はシールドケースの感光体１に対向する開口部に設けら
れたグリッドで、スコロトロン方式のものである。

本実施例では、シールドケース１１の内面とグリッド１
３の表面に、一般弐Ｍ（Ｘ）ｎからなる金属錯化合物が
塗布されている。

ここで使用される金属錯化合物としては、一般弐Ｍ（Ｘ
）ｎで示され、Ｍは金属を表わし、ＡＱ、　Ｓｂ。

Ｓｒ、　Ｉｎ、　Ｐｂ、　Ｃｏ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　Ｃ
ｕ、　Ｆｅ、　Ｗ、　Ｍｏ、　Ｚｎ。

Ｐｔなどであり、またＸは配位化合物を示し、アミン、
ヒドロキシ、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン
、ＮＮ−ジエチルエチレンジアミン、ビグアニド、ビュ
ーレット、チルピリジン、ジピリジン、フェナントロリ
ン、シクロヘキサンジアミン、テトラアザジグロチトラ
デカン、ヒスチジン、キノリツール、フタロシアニン、
ハロゲン、硫酸塩、蓚酸、シアノ等である。ｎは１〜１
０の整数とする。

これらの金属錯化合物を水可溶性樹脂と共に水又は有機
溶媒に溶解あるいは分散して塗工する。

水可溶性樹脂としては、ナイロン、ポリＮビニルピロリ
ドン、Ｐ−アクリルアシド、Ｐ−アクリル酸、Ｐ−２−
ヒドロキシエーテルアクリル酸エステル、ＰＶＡ、ポリ
エチレングリコール、カーボキシメチルセルロース、有
機溶媒としては、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロ
ン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル
、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル
、スチレン−ブタジェン共重合体、塩ビュ塩ビ共重合体
、アルキッド−メラミン樹脂、フェノール樹脂等が使用
できる。

次に、金属錯化合物を使用した具体例を示す。

ｍよ 金属錯化合物塗布液として、 ［Ｎ１（Ｎ　Ｈｓ）ｓ］ＣＱ２　　　　　　　　１０１
Ｐ−Ｎビニルピロリドン　　　　　　１部水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０部を２４
時間ボールミルで分散して調製した。

これを第１図に示すコロナ放電器２のシールドケース１
１内及びグリッド１３の両表面に刷毛で半分塗工し、１
２０℃で２０分間乾燥して５μｍの膜厚を得た。

そして、第２図に示す画像形成装置に付け、５０００枚
の繰返し画像出しを行い、塗工部と非塗工部の比較を行
った。

試験は、５０００枚の画像出しを終了後、１２時間放置
し、再度画像出しを行って評価した。その結果、塗工部
が対向する感光体対応部分には鮮明な画像が得られたの
に対し、非塗工部に対応する部分で、装置の停止中放置
されていた部分は白抜けが発生して画像が出す、他の部
分はシャープネスの悪いぼけた画像であった。

基生丘Ｉ 金属錯化合物塗布液として Ｐ　ｔ　ＣＱ２　（○Ｈ）２エチレンジアミン　　５ｇ
ｒＰ−Ｎビニルピロリドン　　　　　　　Ｉｇｒ水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０ｇｒ
をボールミルで２４時間分散して調製した。

これを具体例１と同様にシールドケース内及びグリッド
に刷毛で塗工し、乾燥した。

県生■ユ 金属錯化合物塗布液を ［Ｇｏ（Ｎ　Ｈｓ）ｅ　ＣＬｔ３コ　　　　　　　　　
　　　　　５ｇｒＰ−アクリル酸　　　　　　　°　　
２ｇｒ水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　５０ｇｒにて調製し、同様にして塗工した。

Ａ迷■± 金属錯化合物塗布液として ［Ｃｕ（Ｃ２Ｈ７１’Ｊ５）ｚコＣＱ２・　２　Ｈ２Ｏ
５ｇｒテトラヒドロフラン　　　　　　　５０ｇｒをボ
ールミルで２４時間分散して調製した。

このようにして作製した具体例２〜４のコロナ放電器を
用い、具体例１と同様に５０００枚の繰返し画像出しを
行い、塗工部と非塗工部の比較を行った結果、いずれの
場合も、塗工部に対応する部分では、鮮明な画像が得ら
れたのに対し、非塗工部に対応する部分では、コロナ放
電器の下で停止中放置されていた部分は白抜けが発生し
、他の部分は画像ぼけになった。

以上のように、コロナ放電器のシールドケース内やグリ
ッドに金属錯化合物を塗工することにより、コロナ放電
によって発生するオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物
を吸着、捕獲し、画像流れや白抜は現象の発生を防ぐこ
とができる。

遺」１銭」− 第１図のコロナ放電器において、シールドケース１１内
及びグリッド１３にｅイオン吸着剤を塗布した構成とす
る。これにより、コロナ放電で発生ず６　Ｎ　Ｏｘ、　
３０３−、　Ｓ　０４−などのｅイオンを吸着すること
ができ、従って、感光体の汚染を防止し、鮮明な画像を
得ることができる。

ｅイオン吸着剤としては、アミノ基含有樹脂が好ましい
。アミノ基含有樹脂としては、ポリジアルキルアミノメ
チルスチレン、ポリビニルアミン、ポリジアルキルアミ
ノエチルアクリルエステル、ポリジメチルアクリルアミ
ド、ビニルピリジン、ポリビニルイミダゾール、ポリア
ミド等が挙げられる。

次に、イオン吸着剤を用いた具体例を示す。

１婆■ アミノ基含有樹脂液として、下記の４種類の塗布液を用
意した。

塗布液１・・・ポリビニルアミン塩酸塩の１０％水溶液 塗布液２・・・ポリジメチルアミノエチルアクリル酸エ
ステルの２０％水溶液 塗布液３・・・ポリジメチルアミノメチルポリスチレン
（ケミスタット５５００．三洋化成製）　１０％水溶液 塗布液４・・・ポリビニルピリジンの２０％エタノール
溶液 上記塗布液１〜４をコロナ放電器のシールドケース１１
内と、グリッド１３の半分の両面に刷毛で塗工し、乾燥
して５μｍの塗膜を得た。

このようにして作製したコロナ放電器を第２図に示す画
像形成装置に搭載し、２０００枚の画像呂しをした後、
１２時間放置した。その後、再び画像出しを行い、アミ
ノ基含有樹脂液塗布部に相当する位置の画像と非塗布部
に相当する位置の画像とを比較した。

その結果、上記４種類の塗布液とも、塗布部に相当する
位置では鮮明な画像が得られたものの、非塗布部に相当
する位置の画像はシャープネスが悪く、ぼけており、ま
た、装置の停止中にコロナ放電器の下で放置された部分
には白抜けが発生し、画像が出なかった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、コロナ放電器の
シールドケース又はシールドケースとグリッドの表面に
、金属錯化合物あるいはイオン吸着剤を塗布することに
より、コロナ放電で生成するコロナ生成物をトラップし
、従って、感光体への汚染を防止することができ、その
結果、画像流れや白抜は現象の発生を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のコロナ放電器の構成図、
第２図は、同コロナ放電器を搭載する画像形成装置の概
略構成図である。 ２　・・・コロナ放電器、１１　・・・シールドケース
、１２・・・チャージワイヤ、　１３・・・グリッド。 特許呂願大　　　株式会社　リコー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）チャージワイヤと、該チャージワイヤを囲むシー
   ルドケースとで構成された、若しくはそれに、更に感光
   体に対向するシールドケースの開口部にグリッドを有す
   る画像形成装置用コロナ放電器において、 前記シールドケース又はシールドケースとグリッドの表
   面に、一般式Ｍ（Ｘ）ｎからなる金属錯化合物を塗布し
   たことを特徴とするコロナ放電器。 ただし、Ｍ（Ｘ）＿ｎのＭが Ａｌ、Ｓｂ、Ｓｒ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃ
   ｕ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｐｔ、からなる金属であり
   、 Ｍ（Ｘ）＿ｎのＸが ＮＨ＿３、ＮＨ＿２ＯＨ、ＯＨ、Ｈ＿２Ｎ（Ｒ＿１）Ｎ
   Ｈ＿２、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
   、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
   、 フタロシアニン、ハロゲン、ＳＯ＿４、Ｃ＿２Ｏ＿４、
   ＣＮ、ここで、Ｒ＿１：炭素数が２〜６のアルキル基、
   フェニル基、シクロヘキシル基であり、 ｎは１〜１０の整数とする。
2. （２）シールドケース又はシールドケースとグリッドの
   表面に、イオン吸着剤を塗布したことを特徴とする請求
   項（１）記載のコロナ放電器。
3. （３）イオン吸着剤がアミノ基含有樹脂であることを特
   徴とする請求項（２）記載のコロナ放電器。