JPH05224507A - イオン発生装置 - Google Patents

イオン発生装置

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JPH05224507A
JPH05224507A JP4213474A JP21347492A JPH05224507A JP H05224507 A JPH05224507 A JP H05224507A JP 4213474 A JP4213474 A JP 4213474A JP 21347492 A JP21347492 A JP 21347492A JP H05224507 A JPH05224507 A JP H05224507A
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JP
Japan
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resistive
charging
charge
layer
electric charge
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Pending
Application number
JP4213474A
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English (en)
Inventor
Frank C Genovese
シー.ジェノベーセ フランク
F Bergen Richard
エフ.バーゲン リチャード
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Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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Publication date
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Publication of JPH05224507A publication Critical patent/JPH05224507A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0291Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices corona discharge devices, e.g. wires, pointed electrodes, means for cleaning the corona discharge device
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/02Arrangements for laying down a uniform charge
    • G03G2215/026Arrangements for laying down a uniform charge by coronas
    • G03G2215/028Arrangements for laying down a uniform charge by coronas using pointed electrodes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 均一な電荷を供給する。 【構成】 電荷滞留性表面90上に電荷を帯電させる装
置であって、絶縁性支持基板82と、この支持基板を被
覆する高抵抗性の材層86と、この抵抗性材層86の両
端間に高電圧の電位が得られるようにこの抵抗性材層8
6と結合される高圧母線84と、から構成される装置。
この抵抗性の帯電装置は、イオンが電荷滞留性表面90
上に帯電するように均一な帯電電位を得るために、電荷
滞留性表面90と接触または近接して配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に、静電複写用
途に使用されるコロナ帯電装置に関し、さらに詳細に
は、隣接する表面上に電荷を沈着させる抵抗性コロナ発
生装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】次の
各開示は、本発明の様々な態様と関連する。 米国特許第4,571,052号 特許権者:Shirai 発行日:1986年2月18日 米国特許第4,803,593号 特許権者:Matsumoto等 発行日:1989年2月7日 米国特許第4,794,254号 特許権者:Genovese等 発行日:1988年12月27日 米国特許第4,963,738号 特許権者:Gundlach等 発行日:1990年10月16日
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明に基づいて開示さ
れるイオン発生装置は、電源と、この電源と結合される
導電性コーティングと、さらにこの導電性コーティング
と結合される抵抗性コーティングと、エッジに沿ってこ
の抵抗性コーティングが展着される絶縁支持基板と、か
ら構成される。この電源によって、電圧電位が、導電性
コーティングを介して抵抗性コーティングの両端間に得
られるとともに、抵抗性コーティングの両端間の電位が
均一に分布されて、イオンが本装置のエッジに沿って放
出される。
【0004】本発明の別の態様によると、電荷滞留性表
面を選択的に帯電させるために、抵抗性材層が各部分に
分割されるとともにこれら各部が制御可能に駆動される
構造が得られる。電荷滞留性表面の選択部分を、必要に
応じて、対称的に、あるいは、非対称的に帯電させるた
めに、この分割された抵抗性材層は、中央帯電部と、こ
の中央帯電部の両側にそれぞれ少なくとも1対のサイド
帯電部と、から構成することができる。
【0005】
【実施例】特に、図2と図3、並びに、本発明の具体的
内容とに示されるように、代表的な抵抗性イオン源帯電
構造体80が、さらに詳細に図示説明されている。この
抵抗性イオン源帯電構造体の基本的な構成要素は、絶縁
基板82と、電圧(高圧)母線84と、抵抗性層86
と、である。
【0006】好適な実施例では、この帯電構造体に含ま
れる絶縁基板82は、ガラス、あるいは、アルミナやそ
の他のセラミック材等のガラス状の材料による平坦な部
材で構成されている。この絶縁基板は、抵抗性材ででき
た薄肉のコーティングで選択的に被覆されるとともに、
この抵抗性コーティング材によって、高圧母線84と接
触する抵抗性層86が形成されている。前記抵抗性材
は、均一の厚さを有する抵抗性の塗料やインクでよい。
良好な材料としては、平方当たり約100メガオーム程
の抵抗を有するものが、デュポン社(Wilmingt
on、Delaware)から入手できる。その他の抵
抗性材としては、抵抗率が平方当たり1メガオームから
1,000メガオームの範囲にあるものが適当である。
最も簡単な事例では、抵抗性材の層を乾燥させ、続いて
これを高温で燃くと、メーカー仕様に基づくガラスのよ
うな硬さと抵抗性の電気特性とを得ることができるよう
な抵抗性層86を、絶縁基板82上に塗布することがで
きる。あるいは、電荷の出力が本構造体の長手に沿って
均一になるには、抵抗性材86の厚さが均一であること
が重要な要素であるので、スパッタリングや蒸着、ある
いは、他の方法で、薄膜の抵抗性コーティング材を絶縁
基板82上に沈着させることができる。
【0007】図3と図4とに示すように、高圧母線84
は、抵抗性層86の長手にほぼ沿って延びるとともに、
高圧電源88と接続されている。高圧電源88によっ
て、電圧電位が、コンタクトタブ87を介して抵抗性層
86に付与される。均一に帯電するためには、高圧母線
84と抵抗性コーティング86の抵抗エッジ83との間
の抵抗は、抵抗エッジ83の各ポイント毎に同一でなけ
ればならない。さらに、高圧母線84と抵抗エッジ83
との間の抵抗は、高圧母線84を横切る導電性塗料を、
抵抗性材領域86の一部が被覆されるように付加するこ
とにより、低減させることができ、これによって、抵抗
エッジ83に対する抵抗が変化して帯電の均一性が高ま
る。当業者には、本装置の全抵抗を、使用する抵抗性材
の量とともにその種類とによって変えることができるこ
とが分かるであろう。したがって、抵抗性層86の寸法
を、必要に応じて変更することができる。また、電流が
前記抵抗性領域の長手間を均一に流れるように、他の方
法で抵抗性材層を削減することもできる。
【0008】高圧電源88は、本発明の装置に電力を供
給できるように、約5キロボルトの範囲内で作動する直
流電圧が得られるものが望ましい。ただし、5キロボル
トよりも高い電圧電位及び/叉は交流電圧源の使用も考
えられるが、交流電圧源の電位は、本装置中の寄生容量
によって部分的に減衰するので、したがい、交流電圧源
は好ましくないことに注意を要する。
【0009】本発明の抵抗性イオン源帯電構造体は、一
般に光導電表面と称される誘電基板、すなわち、図1の
光導電表面12や図4の光導電表面90に、電荷を印加
するために、この誘電基板に対して近接するとともに様
々な角度を成して支持することができる。本発明の帯電
構造体と誘電基板90とが離間するエアギャップ89の
高さは、0mmから10mmまでの範囲内にすることが
できる。したがって、本装置の利点は、被帯電表面に近
接させるか、または、実際に被帯電表面とほぼ接触させ
て配置することができることにある。
【0010】本帯電装置を被帯電表面に対して近接させ
ると、非常に鮮明な境界で区画された被帯電領域が発生
するとともに、この被帯電領域で消失する充電電流は、
本装置とほとんど近接する領域以外では極小である。本
装置を被帯電表面に近設すると、各種の非電子写真用途
に応じてさらに調整された充電電流出力が得られるだけ
でなく、コロナ発生に必要な破壊電圧を低減するととも
にアーク電流を制限することとによって一層の効果が得
られる。
【0011】本発明の帯電構造体を被帯電表面と直接に
接触させて配置する場合は、様々な帯電機構を使用する
ことができることに注目する必要がある。すなわち、高
電圧電位が十分に母線84に印加されることを前提にし
て、コロナを、抵抗性層86と誘電基板90との間の境
界と隣接する空間に沿って発生させることができる。逆
に、コロナが発生しないようなより低い電圧を母線84
に印加することによって、簡単な電荷転送を、抵抗エッ
ジ83と誘電基板90との間で発生させることができ
る。通常、母線84に印加される電圧は相当低い。さら
に、抵抗性材の抵抗を適正に選択することによって二次
的効果を得ることができることに注目する必要がある。
すなわち、抵抗エッジ83が誘電基板90下の地面91
と直接に接触するような穴が、誘電基板90に存在した
り、あるいは、形成されている場合は、いかなるアーク
電流も抵抗性層86によって制限され、本装置が破損し
ないように、あるいは、さらに誘電基板が破損しないよ
うになっている。
【0012】本帯電構造体が、エアギャップ89が形成
される距離だけ誘電基板90から離間する場合は、コロ
ナ破壊を伴う通常の帯電機構が使用される。すなわち、
コロナを抵抗性材の端部83に発生させるのに十分な高
電圧が母線84に流れると、発生したイオンが、エアギ
ャップ89を介して抵抗端部83から誘電基板90まで
流れる。実際に、この構造体では、本発明の帯電装置に
よって、発生済みイオンは、そのほぼ100%が誘電基
板に送られるように極めて効率的に利用される。
【0013】本発明の抵抗性イオン源帯電構造体は、ワ
イヤ・コロノード式帯電装置に代わるものとして使用さ
れることを対象とするので、本装置の作動可能な部分
は、被帯電表面の幅に相当する長さを有する。本装置の
幅は、特定の静電複写システムの必要性と前記静電複写
システム中への配置とに応じて変更することができる。
この頑丈な構造体は、正確に位置決めをすることができ
るとともに、ワイヤ・コロノードに通常伴う振動やたわ
みの問題がないので、特に、本発明の装置は大型の複写
機に有効である。
【0014】また、別の実施例での本発明の帯電構造体
は、図5に示すように、トナー像が最終的に転写される
特定寸法のコピー用紙に応じて電荷滞留性表面または誘
電基板を選択的に帯電させやすいように分割された抵抗
性材領域を含むことができる。図5の本実施例で分かる
ように、中央部96は、各端部98,100,102,
104とは別個に駆動されるので、例えば、選択された
用紙の寸法に応じて選択的に駆動させることができる。
上述した実施例では、端部98と端部100は、中央部
96と反対側の端部102と104と対をなすことがで
きるので、用紙の各端部が非帯電状態になり、エッジ消
去ランプが画像形成領域と隣接する領域を帯電させない
でこの隣接領域中の電荷を消散させる必要がなくなる。
用紙の寸法が大きくなるにつれて電荷滞留性表面の被帯
電部分も大きくなる必要がある場合、上記の各端部9
8,100,102,104は、選択的に駆動されて電
荷発生状態になる。同様に、上記配列を適切に拡張する
ことによって、注釈またはプリント配列の表面に電荷を
印加するためにそれぞれ選択的に制御された多数の分割
部を得ることができる。したがって、各分割部を選択的
に駆動させると、所要の注釈に従って電荷滞留性表面の
比較的小さな領域がそれぞれ帯電される。これらの小領
域は、当該領域中の電荷が画像放射にさらされても消散
しないことを前提に、注釈または選択的プリント領域と
して誘電基板に現像される。
【0015】電荷が、電荷滞留性表面上のいかなる選択
領域にも沈着しないようにする必要がある場合は、電荷
滞留性表面の選択領域部と隣接する抵抗領域のエッジ
を、絶縁性基板と類似する電気特性を有する絶縁体で被
覆することができる。あるいは、抵抗性材と電荷滞留性
表面との間隙を、当該間隙部分のしきい電圧が上昇する
ようにその点で広げることができる。
【0016】要するに、本発明の装置は、コロノードが
絶縁性基板で構成され、この絶縁性基板上に抵抗性コー
ティングを有し、この抵抗性コーティングには、比較的
均一な電荷が誘電層上に沈着するように電圧電位が提供
される新規な帯電装置であることが、前述した説明から
ここで明瞭になるはずである。静電複写用途では、帯電
される誘電層の容量は、比較的小さく、処理速度に限度
があるので、通常、本発明を利用するシステムに必要な
電荷交換速度が低い。ただし、イオン源自体は、帯電速
度が制御されているため、完全に消えることは有り得な
いので、したがって、完全に帯電させないと帯電するこ
とができない誘電層領域が求められる場合は、本発明の
帯電装置によって、さらにイオンが即座に得られる。帯
電される誘電層上の電位分布は、帯電処理中、不足帯電
領域が追加イオンで「充填」されて誘電層上にイオンが
均一に沈着するように、自己調節されると考えられる。
このモデルは、イオン源の抵抗率がそれほど高くない、
すなわち、帯電の時定数が、電荷欠乏状態に達する効率
的なレシーバ・ドウェル時間よりも長いことを前提とす
る。これにより、比較的低い表面電圧が生じるととも
に、イオン源の抵抗のあらゆる均一性の欠如に打ち勝つ
ことになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の各特徴が適用された電子写真複写機を
示す立体略図である。
【図2】本発明の抵抗性イオン源帯電装置の側面図であ
る。
【図3】図2の抵抗性イオン源帯電装置の斜視図であ
る。
【図4】誘電層上に電荷が均一に沈着するように電子写
真複写機中に設置された、本発明の抵抗性イオン源帯電
構造体の略図である。
【図5】分割された抵抗性材領域を有する、本発明の別
の実施例の斜視図である。
【符号の説明】
12 光導電表面 80 抵抗性イオン源帯電構造体 82 絶縁基板 83 抵抗エッジ 84 高圧母線 86 抵抗性層 87 コンタクトタブ 88 高圧電源 89 エアギャップ 90 誘電基板 91 地面 96 中央部 98 端部 100 端部 102 端部 104 端部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年8月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性の支持基板と、 前記支持基板の単一の抵抗性エッジに沿って延びる抵抗
    性材領域が形成されるように、前記支持基板上に均一に
    付着された高抵抗性の材層と、 電源と、 前記抵抗性材領域からイオンが前記抵抗性エッジに沿っ
    て放出されるように前記抵抗性材領域の両端間に電圧電
    位を提供するために、前記抵抗性材層を前記電源に結合
    する手段と、を有するイオン発生装置。
JP4213474A 1991-08-01 1992-07-17 イオン発生装置 Pending JPH05224507A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/738,980 US5666601A (en) 1991-08-01 1991-08-01 Resistive ion source charging device
US738980 1991-08-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05224507A true JPH05224507A (ja) 1993-09-03

Family

ID=24970301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4213474A Pending JPH05224507A (ja) 1991-08-01 1992-07-17 イオン発生装置

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JP (1) JPH05224507A (ja)

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US5666601A (en) 1997-09-09

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010529