JPH0455870A

JPH0455870A - コロナ放電器

Info

Publication number: JPH0455870A
Application number: JP16559090A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nagame; 宏永目; Shigeto Kojima; 成人小島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-24

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およびファ
クシミリ等の画像形成装置における画像流れの防止を目
的としたコロナ放電器に関する。

（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
−５ｉ悪感光）　、　Ｓｅ、　Ａｓ、Ｓｅ、。

Ｓ　ｅ　Ｔ　ｅ等の無機系光導電材料（Ｓｅ感光体）、
更にポリ−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、ｏＰＣ感光体は良好な電気特性や分光感度を有し製
造コストが安価であり、無公害性、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−５ｉ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
耐摩擦性も大きいため高速複写機やレーザプリンター等
に利用されている。

このような感光体を使用する従来の画像形成装置の一例
を第３図に示す。第３図において、３１は感光体、３２
は帯電用コロナ放電器（帯電チャージャー）、３３は露
光部、３４は現像装置、３５は転写用コロナ放電器（転
写チャージャー）、３６は分離用コロナ放電器（分離チ
ャージャ）、３７はクリーニング装置、３８は除電ラン
プ、３９はコピー用紙、４０は定着装置である。

次に上記従来の画像形成装置の動作について説明する。

第３図において、感光体３１は帯電チャージャー３２で
一様に帯電される。コロナ放電器には４０〜１００１１
ｒＲ径のタングステンワイヤー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更にグリッドをコ
ロナ放電器開口部近傍に張架したスコロトロン方式があ
り、４０００〜８０００ボルトの高電圧が印加される。

露光部３３で像露光して静電潜像を形成した後、現像装
置３４でトナー像を形成する。トナー像は転写チャージ
ャー３５でコピー用紙３９に転写された後、コピー用紙
は分離チャージャー３６で感光体より分離され、定着装
置４０で定着されハードコピーとなる。一方、転写後の
感光体３１のトナー像はクリーニング装置［３７で清掃
され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すなわちオゾンや窒
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
り、感光体の感光特性が劣化したりして画像品質特性が
劣化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、画像ぼけを生じ、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
間に亘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
像ぼけを生じさせた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かねになって
いる。

上記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、次に示すようなもの
が知られている。

■　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、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。

■　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。

前者のものは、例えば特開昭６４−６８７７４号公報。

特開昭４７−３７５４７号公報、特開昭４９−４０７３
９号公報および特開昭４９−８４６６０号公報等に記載
されており、オゾン分解材となるＡｕ、　Ａｇ、　Ｐｔ
、　Ｐｄ。

Ｎｉ、Ｆｅ、Ｎｉ２Ｏ３，Ｂａｄ、アルミナ、酸化クロ
ーム等の金属また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、後者のものは、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
ドを活性炭素繊維や酸化マンガンあるいは金属キレート
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材料で形成したり、吸収部材を付設
したり（例えば特開平１−２１０９７４号公報）、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１例えば特開昭５０−３４８
２８号公報および特開昭５２−１１３８９４号公報に記
載されている。

■　感光体をヒーターで加熱したり、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
−９５４６７号公報、特開昭６１−１３２９７７号公報
、特開昭６２−２６２０６５号公報等） ■　感光体表面に付着したコロナ生成物を研磨や湿式の
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。研磨には、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１−１６Ｉ
２８１号公報）、湿式のクリ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。

上記の他にも、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５８−２８５８１号
公報、特開昭６０−９５４５９号公報、特開昭６０−１
８９７６９号公報、特開昭６０−１０２６５９号公報、
特開昭５９−２１９７７０号公報、特開昭６０−１３４
２５４号公報。

特開昭６０−１７７６５号公報、特開昭５５−１５５３
６９号公報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３図に示されるような画像形成装置では、帯電や転写
２分離等を行うためにコロナ放電器が用いられているが
、コロナ放電器を使用した画像形成器からオゾン（０３
）や窒素酸化物（ＮＯｘ）等のコロナ生成物が発生し、
その結果、これらのコロナ生成物は放電エネルギーおよ
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
に変えるため、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り吸湿で感光体の電気抵抗（表面
抵抗）が低下し、画像流れやさらにひどい画像欠落によ
る白抜は現象によりコピー品質を著しく低下させるとい
う問題がある。

上記現象は大なり小なり殆どの感光体で発生するが、特
にａ−５ｉ層を用いた感光体では感光体表面に５ｉｎ２
等の親水性物質が生じるため、画像流れを生じ易くまた
、高耐久の他に耐候性に優れると考えられていたａ−Ｃ
：　Ｈ保護層に用いた感光体でもａ−５ｉ悪感光と同様
な問題があることがわかった。これらの感光体では高湿
による程画像流れがひどくなり全く画像を呈しないこと
もある。

特にａ−ＣＣＨ層を保護層とした○ｐｃ感光体を搭載し
たレーザープリンタ等では複写後の停止中に帯電用のマ
イナスコロナ放電器に対向した感光体面がコロナ放電器
に付着していたコロナ生成物のために感光体表面が汚染
され、３０数％の湿度でも画像が欠落する白抜は現象が
発生する他、ａ−５ｉ悪感光でも除電用の交流コロナ放
電器対向部で発生することがある。この白抜は現象は、
コロナ放電器に付着していたものがコロナ放電器の開口
部より感光体方向へ揮発遊離して発生するものでコロナ
放電器の開口幅で白抜け（白抜は部は完全に画像が消失
することもあるが、軽度の場合一部が白抜けしたり画像
流れ状態が認められることもある。）するのが特徴であ
る。この白抜は部では、コロナ生成分の付着量が多くな
っていることが予想され、親水性のため少しでも水分が
あると表面抵抗が低下し、画像流れ状況を経て白抜は状
況に到ると考えられる。なお、画像流れに対して加熱手
段を用いることは有効であるが１本発明に示す白抜は現
象を解消するには通常の加熱温度では不十分である。

本発明は上記問題を解決するものであり、画像形成装置
で発生するコロナ放電器対向面の白抜は現象を有効に防
止する手段を有するコロナ放電器を提供することを目的
とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するために、コロナ放電器のグ
リッドやシールドケース内壁等に付着したコロナ生成物
が複写工程終了後感光体表面を汚染することによって生
じる白抜は現象を防止するため、感光体とコロナ放電器
間を全面にわたって遮断するようにしたものである。具
体的には、感光体に面したコロナ放電器の開口部全面を
十分にカバーするシャッター部材がコロナ放電器の端部
を支点として回転するような構造であり、複写工程終了
後、このシャッター部材が感光体とコロナ放電器間に挿
入されることによって、コロナ放電器からのコロナ生成
物の感光体汚染を防止するようにしたものである。

なお、長期間使用した場合、グリッドのみならずシャッ
ターの汚染も生じ１画質の劣化が徐々に進行することが
考えられるが、これについては、グリッドに付着したコ
ロナ生成物の吸着を行わせるための吸着部材をシャッタ
ーのグリッド側に配置することで問題を解消するように
したものである。吸着部材はオゾンやＮＯｘなどの感光
体に有害なコロナ生成物を吸着し再遊離しない特性のも
のであればほとんど使用可能であるが、数々の優れた特
性をもつ活性炭素繊維が望ましい。活性炭素繊維は５〜
３０戸程度の線径をもつものは従来の粒状活性炭にくら
べ、数十〜数百倍のオゾンやＮＯｘなどの吸着力をもつ
。また、形状はフェルト状や織物状、マット状１紙状な
どに加工されたものがあり、本発明では厚さ１閣前後に
加工されたものが使用できる。

（作　用）したがって、本発明によれば、複写工程停止から次の複
写工程開始までの間、感光体とコロナ放電器間を遮断す
ることでコロナ放電器に対向した感光体上に生じる白抜
は現象を防止することができる。

（実施例）以下に導電性支持体上に少なくとも非晶質炭素層および
／または非晶質シリコン層を有する感光体を使用した画
像形成装置用のコロナ放電器の実施例について説明する
。

第１＠は本発明の一実施例のコロナ放電器の横断面であ
る。第１図において、１は感光体、２ははコロナ放電器
、３は露光部、２０はシールドケース、２１はチャージ
ワイヤー、２２は対向電極であり、シールドケース２０
は通常金属が用いられるが、チャージワイヤー２１に対
する対向電極２２を有するため耐コロナ性を有する樹脂
を用いてもよい。チャージワイヤー２１は４０〜１００
−のタングステンワイヤー、対向電極２２は通常鉄にク
ロムやニッケルメッキを施したものが使用できる。２３
はシャッター部材であり、シャッター部材は側板を含め
て一体形成してもよいし、側板は２〜３＋ａ厚のプラス
チック製品、シャッター部はプラスチック製品、紙製品
、金属などで化学劣化、コロナ生成物などの透過性９機
械強度などで問題ないものであればほとんど使用可能で
ある。２４はグリッド、２５はコロナ生成物の吸着部材
であって、シャッター部材２３には吸着部材２５をシャ
ッター部全面にわたってグリッド２４に接する程度に配
置されており、グリッド２４に付着した生成物が複写工
程終了後、シャッター部側に遊離してくるのを吸着させ
、他へ再遊離するのを防止する。２６はシャッター部材
２３を開閉するための駆動装置、２７はプーリーである
。

シャッター部材２３は複写中駆動装置２６（例えばモー
タやソレノイドなど）が働きストッパーで開の状態にな
っているが、複写終了とともにストッパーがはずれ、ス
プリングの力で元の閉の状態にもどる簡便な形式のもの
である。

第２図は本発明の一実施例におけるコロナ放電器の斜視
図であり、第２図において、第１図と同じ番号のものは
同一である。シャッター部材２３は全てを一体成形にし
てないし、側面は２〜３＋ａ厚のプラスチック製品であ
り、シャッター部はプラスチック製品２紙製品、金属な
どで化学劣化、透過性２強度などで問題ないものであれ
ばいづれも使用可能である。

次に、上記実施例の動作及び結果について説明する。

■　ＯＰＣ感光体にＣ２Ｈ４ガスを原料として、ヌープ
硬度１５００〜２０００ｋｇ／　ＷＩ”　、　ｌｌｊ厚
７５００〜ｓｏｏ。

人のａ−Ｃ：　Ｈ層をプラズマＣＶＤ法で積層した感光
体を実験用レーザービームプリンタに搭載する。シャッ
ター部に設置する吸着部材は織物状の活性炭素繊維（フ
ァインガード織物・東邦レーヨン製）を２枚重ねで使用
した。また、感光体の潜像電位は明部電位−２３０Ｖ、
暗部電位−９５０Ｖにセットした、３０００枚／日の割合で５日にわたって１５０００枚の
コピーを行う。そして毎日−晩放置後５５〜６５％ＲＨ
１２０〜２３℃の環境でコロナ放電器対向部の白抜は現
象を確認した。その結果、複写工程終了後シャッターを
しない場合には３０００枚終了翌日には白抜は現象が確
認されるが、複写工程終了のたびにシャッターを動作さ
せた場合には白抜は現象は全く観測されなかった。

■　引続き、１５００枚／日の割合で１ケ月にわたって
実験を継続した。結果は同じで、シャッター部相当部の
廻りの画像濃度が低下するような傾向は全く生じなかっ
た・ ■　ａ−５ｉ：Ｈ系の感光層を約４０戸積層したＮ型感
光体を実験用レーザービームプリンタに搭載し、潜像電
位は明部電位−１５０Ｖ、暗部電位−４８０Ｖにセット
した。

確認は■及び■の方法で行なった。その結果、シャッタ
ー効果は十分で、実用上の問題は生じなかった。しかし
全体的に文字太り徴候が見られたが、感光体を４０〜４
２℃に加熱することで解消した。

なお、加熱手段をもうけることは画像流れには有効な手
段であるがこれだけでは白抜は防止できない。したがっ
て、シャッター機構と合わせて加熱手段を用いると急激
な湿度変化にも対応可能となる。

（発明の効果）本発明は上記実施例から明らかなように、複写工程停止
から次の複写工程開始までの間、感光体とコロナ放電器
間を遮断することで、コロナ放電器に対向した感光体上
に生じる白抜は現象を防止でき、良質な画像を維持でき
るという効果を有する。また、これとは別に感光体加熱
を併用することにより一層の有効な結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるコロナ放電器の横断
面図、第２図は本発明の一実施例におけるコロナ放電器
の斜視図、第３図は従来例の画像形成装置の概略図であ
る。１．３１・・・感光体、　２　・・　コロナ放電器、３
．３３・・・露光部、２０・・・シールドケース、２１
・・・チャージワイヤー、２２・・・対向電極、２３・
・・シャッター部材、２４・・・グリッド、２５・・・
清掃部材、２６・・・駆動装置、２７・・・プーリー、
３２・・・帯電チャージャー、３４・・・現像装置、３
５・・・転写チャージャー、３６・・・分離チャージャ
ー、３７・・・クリーニング装置、３８・・・除電ラン
プ、３９・・・コピー用紙、４０・・・定着装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）チャージワイヤーとチャージワイヤーを囲むシー
ルドケースおよび感光体に対向するシールドケースの開
口部に曲率をもつグリッドを配備した画像形成装置用の
コロナ放電器において、コロナ放電器開口部全面を遮蔽
するに十分なシャッター部材が複写終了後コロナ放電器
の端部の支点を中心に回転し、コロナ放電器と感光体間
を遮断するシャッター機構を有してなるコロナ放電器。
（２）シャッター部材のグリッドに対向する面の全面に
わたってグリッドに接する程度にコロナ生成物の吸着部
材を配置したことを特徴とする請求項（１）記載のコロ
ナ放電器。